起重机是现代生产活动中非常重要的搬运工具，被广泛应用于各个领域的生产活动中。桥式起重机作为最常见的起重机类型之一，其具有空间利用率高、运行效率和可靠性高、以及运行平稳等优点。箱形结构的主梁作为桥式起重机的主要构成部件，对于起重机的安全性和经济性起着决定性的作用。目前起重机箱形主梁普遍存在结构偏重、材料浪费严重等问题，严重阻碍了起重机的应用发展。本文以双梁桥式起重机的箱形主梁为研究对象，将快速设计与轻量化设计技术相结合，实现了桥式起重机箱形主梁的快速轻量化设计，有效的提高了桥式起重机箱形主梁的设计效率和质量。本文研究内容如下：（1）以GB/T3811-2008和起重机设计手册等起重机设计相关工具书为设计理论基础，研究了桥式起重机箱形主梁的截面设计和相关的校核设计及计算，实现了起重机箱形主梁截面参数的快速设计计算。以参数化设计方法为基础，通过研究数据库技术，实现了桥式起重机箱形主梁三维实体模型的快速设计。（2）研究了基本遗传算法的原理及其优缺点，在对基本量子遗传算法的研究基础上，提出了一种改进量子遗传算法，通过标准测试函数验证了改进量子遗传算法的可行性。并将改进遗传算法应用于桥式起重机箱形主梁截面参数的优化中，实现了起重机箱形主梁在满足其各种约束条件的前提下，主梁截面面积减小即减轻重量的目的，验证了改进遗传算法在起重机主梁轻量化中的可行性。（3）根据以上理论研究和实现方法，开发了桥式起重机箱形主梁的快速轻量化设计系统。基于Visual Basic开发平台，建立良好的人机交互界面，通过数据库开发技术、模块化参数化等技术的应用，最终实现了系统的独立运行。与企业实际生产相比较，本文开发的桥式起重机箱形主梁的快速轻量化设计系统，提高了桥式起重机箱形主梁的设计效率和设计质量，通过设计实例表明了本文研究内容的可行性和合理性。