当前,节能、环保与一直以来备受关注的安全成为了汽车工业可持续发展所必须解决的三大主要难题。对于大客车而言,车身骨架承受了大客车行驶过程中的所有载荷,重量也能占到整个大客车总重的五分之二左右,其车身骨架重量对大客车仅使用阶段就贡献约三分之一的燃油经济性和污染物排放,大客车车身骨架的结构优化技术作为节能减排的重要方式早已在业界推广且已逐渐成熟,然而有机结合大客车轻量化技术与生命周期节能减排量化评价的研究还较少。本文以12米全承载式空气悬架混合动力城市大客车为研究对象,建立其车身和空气悬架的有限元模型,选取客车运行最恶劣的弯曲工况和极限扭转工况对其进行有限元分析,获得其车身骨架的静态强度、刚度值,检验该大客车车身骨架是否满足强度、刚度要求以及是否存在设计裕量,然后,对其进行模态分析,确定其结构的固有振动特性是否良好。在确定其结构静态工况具有设计裕量和自身固有振动特性良好的基础上对其进行结构优化,以设计裕量较大的底架的9个总体质量较大且对其车身骨架结构性能不敏感的横纵梁为设计变量,以应力的最大值为约束条件,以体积分数最小为约束目标,优化完成后再次对其进行有限元分析和模态分析以校验其结构性能是否满足要求。在确定其结构优化满足性能要求后对轻量化前后的底架进行生命周期评价,划分生命周期阶段,建立生命周期各个阶段的评价模型,通过计算分析进一步研究结构优化对整车骨架的节能减排量化效果。研究结果表明,与原车身骨架相比,结构优化后车身骨架减重52.5kg且两种工况下均满足强度、刚度要求,前十阶固有频率稍有降低。但避开了共振频率且振型平顺无突变。全生命周期而言,轻量化后其矿产资源消耗减少0.4E-04 kg Sb-eq.,化石能源消耗减少0.7E04MJ,综合环境影响值减少0.42E-11,降低比例分别为:3.81%、4.46%和4.56%。研究成果对大客车结构优化设计的方法和节能减排潜力的挖掘具有重要的参考意义。