在实际设计中,传统斜拉桥结构受力表现优良,但其经济性较差,而对于连续梁桥来说,其截面尺寸又过大,因此考虑了在组合体系基础上再进行组合,综合了连续梁与斜拉桥各自优点,诞生了矮塔斜拉桥,由于其桥梁优点突出,在近二十年内发展迅速,成为主流的组合桥型,因此,研究矮塔斜拉桥结构力学特性及设计参数敏感性意义重大。阅读大量矮塔斜拉桥参数优化文献中发现选择优化因素主要有塔高跨比、斜拉索倾角、斜拉索弹性模量、拉索布置形态、主梁的约束条件、拉索间距布置、主梁刚度、边主跨比等,虽然参数分析考虑非常全面,但仅是考虑单因素变量优化分析,对于矮塔斜拉桥结构体系来说,多数参数会发生相互影响,仅考虑单因素是比较片面,因此本文选择三塔四跨预应力混凝土矮塔斜拉桥为研究,采用Midas Civil2019建立有限元模型,研究不同多参数组合的矮塔斜拉桥,在静力分析下的主梁应力变化、位移变化以及拉索的应力变化。首先,第一章简单介绍了国内外矮塔斜拉桥的发展历程及其结构特点,概括了矮塔斜拉桥设计参数的研究现状,并阐述了本文主要研究意义及内容。第二章紧接着介绍了矮塔斜拉桥的结构设计、矮塔斜拉桥的有限元计算理论、多目标最优化问题的解法。第三章确定了优化设计变量和设计常量。边主跨比、斜拉索间距、塔根无索区长度为设计变量,其余设计参数均视为设计常量,对于优化目标,选取在最不利荷载作用下以实际作用效应和允许作用效应之比最小为优化目标。第四章根据国内外矮塔斜拉桥的研究现状,对现有矮塔斜拉桥的设计参数进行综合分析,得出边主跨比、斜拉索间距、塔根无索区长度设计参数中,适用于各个正交试验参数的四个水平,选择相适应的正交试验表,建立16个有限元计算模型,并对桥梁进行静力特性分析,研究了三种组合参数对桥梁结构应力和位移的影响,以主梁应力、挠度、拉索应力等作为指标,在计算的结果中,对多目标函数综合指标化,得出15#参数组合为最优,再进行极差分析,得到各设计变量对综合性能指标影响程度,采用TOPSIS理想点法在正交试验的数据基础上进行寻优,得到了最优组合及组合下的各目标函数值,与正交试验中多目标函数综合指标化结果一致,验证了使用综合指标化处理的可行性。第五章介绍了启发式算法的发展历程及遗传算法的工作原理,并在正交试验优化数据的基础上,使用1st Opt软件进行函数拟合,选择拟合函数作为适应度函数,采用遗传算法进行进一步寻优计算。