随着国民经济的快速发展，建筑行业空前活跃，取得了巨大的成就，但传统的结构设计，大都只是凭借设计者的个人经验来进行，设计方案良莠不齐，多数也只是属于合理的范围，并没有找到最优指标，造成了很大的浪费。如何在考虑一系列约束条件、现行规范要求和构造要求的前提下，快速地找到即安全又经济的设计方案，是目前结构优化设计需要解决的问题。遗传算法非常适合在结构杆件众多、计算比较复杂、计算量比较大的建筑结构优化设计中应用，能够求解传统优化设计方法难以解决的复杂问题。本文详细地讲述了遗传算法的基本理论，针对遗传算法的特点，采用自适应交叉变异策略、最优个体保留策略、“精英”竞争策略对遗传算法进行改进。改进遗传算法不仅可提高运算效率，而且可有效提高求解质量。本文建立了框架结构优化设计的数学模型，用C++Builder6.0编制基于改进遗传算法的结构优化设计程序，以结构的总造价为目标函数，对钢筋混凝土框架结构截面和配筋进行优化。结合目前最新规范，设计出钢筋混凝土框架结构优化设计程序。经过实例验证，改进的遗传算法与常规设计方法相比能显著降低结构的造价，与一般遗传算法相比优化的效果明显，优化速度也得到提高，说明本文所采用的改进遗传算法在建筑结构优化设计中的应用是有效的。