在舟桥结构中，张纲固定系统的主要作用是抵抗舟桥横向动力荷载，保障舟桥的动水稳定性。由于张纲固定系统布置在河岸两侧，不受河底土质、水深和流速的影响，相较于投锚固定具有普遍适应性。由于张纲系统本身具有很强的非线性，在结构设计和优化计算理论方面复杂度高，现有的相关研究较少，本文采用ANSYS有限元模拟和MATLAB优化分析相结合的方式对舟桥结构中的张纲固定系统进行结构动力优化设计，为类似的结构设计和优化提供理论参考。
　　在张纲固定系统优化设计中，张纲主索截面尺寸以及塔架各构件的横截面尺寸是结构设计方案的关键参数。常规优化分析中采用的单参数分析法没有考虑到各个参数之间的耦合作用，需要通过大量反复试算才能得到一个较好的可行方案，很难在多个参数的大量组合中获得张纲主索截面尺寸和塔架各构件截面尺寸的最优组合方案。本文基于优化分析理论，针对舟桥结构中的张纲固定系统，开展如下优化方面的研究：
　　1、采用MATLAB语言编制了三种有约束非线性优化分析模块并进行有效性验证，多个算例验证的结果表明三种优化模块具有较高的收敛性，优化效果明显，可以用于后续开展各种算法对舟桥结构动力优化问题的适应性研究。（1）优化模块一：基于罚函数法和共轭方向法对优化数学模型进行求解，其中，采用泰勒一阶展开式对约束函数进行线性表达；（2）优化模块二：通过响应面法建立约束函数的二阶表达式，再利用罚函数法和共轭方向法进行寻优求解；（3）优化模块三：基于遗传算法进行优化模型求解。
　　2、基于ANSYS建立了某重型舟桥的张纲固定系统动力分析有限元模型，施加水动力荷载开展瞬态动力学分析，研究其动力响应。其中，基于悬链线理论采用APDL语言编写张纲主索找形程序，并验证程序的有效性。塔架与主索连接处需要进行滑移处理，本文采用CONTACT178单元模拟主索与塔架的连接，并用算例验证了该模拟的准确性。研究表明，在舟桥张纲固定系统初步设计方案中，主索的存在破断安全隐患，塔架各构件和稳定索均存在材料浪费。因此，需要进一步对舟桥张纲系统的动力响应进行优化。
　　3、建立了基于ANSYS有限元分析和MATLAB自编优化模块的多维有约束非线性优化问题的联合分析框架，针对舟桥张纲固定系统开展优化分析。采用三种优化模块开展优化后，张纲固定系统在其动力响应峰值均满足规范要求的前提下，总重量分别减少了14.188%、14.381%和16.138%，优化模块三的优化结果最为理想。三种优化模块的计算总时长分别为198.3h、211.7h和348.2h，其中优化模块一的计算效率最高。综合优化结构和计算总时长来看，基于响应面法的联合框架分析在舟桥结构动力优化设计中的适应性最优，其对约束函数的二阶表达即保证了计算效率，也能使目标函数得到很好的优化。