目前,国内桥式起重机结构设计大多以静态设计方法为主,设计的桥式起重机存在着结构自重大、动态性能差等问题。针对这些问题,本文以有限元理论为基础,将多目标优化设计方法引入到桥式起重机的结构设计中,在满足结构强度、刚度约束的条件下,以期实现桥式起重机结构质量轻、结构动态性能优的目的。论文的主要内容如下:首先,根据企业提供的图纸数据建立合理的桥式起重机桥架结构有限元模型,运用有限元分析软件对其进行静力学分析,并提取静力学分析结果作为后续优化设计的状态变量;在静力学分析的基础上对桥架结构进行动力学分析(即模态分析与谐响应分析),得到桥架结构前六阶固有频率及相应的振型,提取对桥架结构动态性能影响最大的那阶固有频率,作为桥架结构多目标优化设计的目标函数之一。其次,对桥式起重机桥架结构的起升过程进行瞬态动力学分析,当满载小车位于主梁跨中位置时,得到了主梁跨中节点的位移响应曲线、速度响应曲线、加速度响应曲线、最大动位移。并利用最大动位移对起升动载系数进行修正。最后,根据分析结果,以质量最轻(截面积最小)和第三阶固有频率最大为目标函数,以尺寸约束、强度约束、刚度约束、工艺约束等为约束条件,建立桥架结构多目标优化数学模型。运用改进非支配序列遗传算法NSGA-II对其进行多目标优化设计,最终得到Pareto最优解集。从Pareto解集中选取一组综合性能较优的妥协解作为最终优化设计方案。并将优化设计方案与初始方案进行对比,验证了优化方案的可行性与优越性。