随着我国国民经济及汽车行业的飞速发展,城市汽车停车问题成为当代一个难题并备受人们的关注,而立体车库可以作为缓解静态交通问题的有效方案,所以针对立体车库的研究有着重要意义。垂直升降式立体车库也称为智能车库,由于其高空间利用率以及高自动化程度使其成为未来城市车库的重要发展方向。垂直升降式立体车库中的钢结构和载车板是其关键结构,对整个车库承载安全性与可靠性尤为重要。本文针对立体车库关键结构——钢结构和载车板进行优化。在分析目前国内外垂直升降式立体车库关键结构发展的基础上,从立体车库关键结构的材料表面以及结构尺寸两方面进行优化,以达到防止表面锈蚀并提高使用寿命、实现结构轻量化的目的。针对垂直升降式立体车库的材料表面优化,本文将超疏水涂层应用于立体车库关键结构表面上。采用清漆和二氧化硅等基本原料制备出复合材料涂层,并喷涂覆盖在关键结构材料Q235钢表面。通过实验证明了复合材料涂层可以改变Q235表面形态、元素组成,使其具有较为稳定的超疏水性。而且复合材料涂层还有良好的抗摩擦性和较强的粘附力,不易受外界因素影响。该复合材料制作简单环保,可应用于垂直升降式立体车库的钢结构及载车板等关键结构表面上,可以保护其表面防止锈蚀。运用连续体拓扑优化方法进行立体车库钢结构的优化设计,将庞大复杂的钢结构进行模块划分,简化优化过程。通过ANSYS Workbench得到拓扑结构,并对拓扑结构进行优化,以得到优化后的钢结构模型,再通过有限元分析得到静态和动态分析结果,确保优化后的钢结构在安全许用范围内。经过优化后,原钢结构斜支撑梁重量减小了约4.7%,在保证其强度和安全性的前提条件下实现了轻量化。在分析不同车辆对梳齿影响的基础上,建立了梳齿架力学模型,并进行有限元分析和优化,确定优化后梳齿规格。结果表明,优化后的全立体车库后梳齿重量减小了约11.5%,在满足车辆停放要求下实现了轻量化。本文的研究结果,对垂直升降式立体车库的结构设计及优化提供了有益的借鉴。