我国已建高铁线路中桥梁所占比重较大,随着“八纵八横”铁路网推进,高铁建设路段经过山川、河流、沟谷的情况越来越多,需要架设桥梁高架的情形也逐渐增多。发展40m简支梁可以减少桥墩数量,加快建设速度,提高稳定性,减少基建成本,因此与之相配的40m跨1000T轮胎式提梁机的发展及研究具有重要意义。工程中提梁机设计多数存在结构冗杂,材料浪费的情况,提梁机主框架钢结构占整机重量的60%以上,研究其结构设计及其轻量化对降低整车自身载荷,降低能耗,提高效率,以及减少对环境的污染都具有重要的意义。本文对HLT1000T轮胎式提梁机关键结构部件根据结构复杂程度分别采用三种算法进行轻量化研究,具体工作及优化结果如下:(1)针对1000T轮胎式提梁机主梁进行有限元建模及模态分析,主梁机械结构的强度与刚度满足要求,但冗余量很大,需要进行优化设计;对此,提出基于遗传算法与多目标优化策略对主梁结构进行优化设计;对优化前后进行对比分析,自重减重9.4%。(2)对于1000T轮胎式提梁机横梁进行有限元建模及静力学分析、谐响应分析,在满足结构强度刚度要求下,提出基于鱼群算法的优化技术,对横梁结构进行优化分析;优化后自重减重15%。(3)关于1000T轮胎式提梁机支腿进行有限元建模及静力学分析、疲劳性能分析,提出基于模拟退火算法的优化方法,对支腿机械结构进行优化;优化后支腿减重10%,满足结构强度刚度要求。对HLT1000T轮胎式提梁机关键结构进行有限元分析及目标优化,并取得较好优化结果,通过现场调试与试验监测提梁机各结构的运行状态,证明其可靠性。为后续提梁机以及其他工程机械在结构方面改进优化提供参考。