结构设计与施工是土木工程领域最重要的内容之一,结构设计又是结构施工的前提,而结构优化设计是结构工程中一个重要研究方面。随着国民经济的快速发展,工程结构越来越复杂,成本越来越高,从而使工程结构优化设计受到广泛关注。但是除了单纯形方法能够很好求解线性规划问题外,对于其它优化问题,目前还没有一种普遍适用的方法。近年来,随着计算机技术的发展,现代启发式方法得到迅速发展。蚁群算法就是在上世纪90年代出现的一种新方法。由于其在TSP问题的成功应用,使其受到广泛关注。但是,蚁群算法仍有一些问题,如容易出现停滞,计算时间过长等。且其模型的建立是在离散域的基础之上,对于连续域的研究还不是很充足。因此,本文将对以下几点进行研究:(1)由于蚁群算法是针对TSP问题所建立的,对于许多参数的选取,并不一定能反映土木工程的实际需要。因此,对本文建立的蚁群算法中几个重要参数的取值范围分别进行讨论。针对蚁群算法的一些缺陷,通过对信息素的控制以增强其局部搜索和全局搜索能力,提出局部搜索蚁群算法和拟满应力蚁群算法。由于传统蚁群算法是建立在离散域基础上。因此,对于连续域的应用要进一步改进。在自然界中,信息素是连续分布的,且离中心越近,信息素越大,越远信息素越小,因此,其信息素具有正态分布模式。根据此模型,配合多种蚂蚁寻优方式的建立,运用遗传算法和禁忌算法的一些思想,对连续域问题进行研究;(2)把以上连续域,以及离散域的数学模型运用到十桁架以及二十五桁架的优化中,通过和其它算法进行比较,进一步说明改进方法的可行性以及优越性;(3)运用ansys数值模拟软件对桁架进行数值模拟,对其中位移和应力进行分析,判断出桁架最薄弱部位的位置,对算法的准确性做进一步的验证。