随着我国经济及技术水平的提高，大跨度组合体系桥梁的建设进入了飞速发展的时期。大跨度组合体系桥梁属于高次超静定结构，结构复杂，设计变量多。对其进行整体优化设计不仅有很大的必要性，在其优化设计过程中也同样会受到多方面因素的制约而表现出极大的艰巨性。本文针对大跨度组合体系桥梁优化设计中的难题，采用联合MATLAB及ANSYS的优化方式，充分利用它们各自的优势，对大跨度组合体系桥梁中最典型的悬索桥进行了整体优化设计。　　本文以落脚河悬索桥为工程实例，对其进行以性能及工程造价为优化目标的整体优化设计。选取对优化目标最具重要性、敏感性以及完备性的设计变量作为参数，对落脚河悬索桥进行精细的参数化建模，通过计算结果验证了该参数化建模方式的精确性以及对本文优化设计方法的适用性和必要性。之后对优化设计变量的取值范围及优化约束条件进行合理的设置，并通过改进的罚函数法将有约束优化问题合理转化为适用于粒子群优化算法的无约束优化问题。最后，联合MATLAB及ANSYS对落脚河悬索桥进行不同约束条件、不同目标函数等情况下的整体优化设计，验证了本文优化方法的优越性。　　本文给出了一种快速、准确、通用性强的优化设计方法，克服了若干目前在大跨度组合体系桥梁整体优化设计中遇到的困难。该优化设计方法不仅能使全桥总造价降低，同时对构件的受力性能也起到了优化作用。通过对不同情况下的优化结果对比分析发现：悬索桥的总体刚度与其工程造价有很强的正相关性；主梁最大挠度限值是控制全桥工程造价的关键因素。此外，本文还提出了对悬索桥乃至其他组合体系桥梁的方案设计有很强指导作用的优化策略。