实际工程结构在服役期间不可避免地受到各种形式的荷载作用,比如静荷载、确定性动荷载和随机荷载等。对于如何进行结构优化才能够更好的抵抗这些荷载引起的反应日益受到结构设计师的关注。目前关于结构在多种形式的荷载共同作用下的结构设计研究甚少,且将结构优化技术结合到振动控制中的代表性研究也不多。因此本文的主要研究内容是开展桁架结构在静力、随机地震和风荷载共同作用下的拓扑优化及粘弹性阻尼器在桁架结构中的减震控制研究。以下是本文的具体研究工作:首先,研究了桁架结构在随机地震、风和静力下的拓扑优化。基于静力学原理和时域显式法推导了结构在静力、随机力和非平稳随机地震下结构响应及其灵敏度表达式,并在桁架结构优化中引入一些杆件和节点处理策略,之后建立以动力作用下结构指定位置的最大位移方差和静力应变能的加权和最小为目标的优化模型,采用全局收敛的移动渐近线法(GCMMA)对桁架结构进行了优化设计,通过数值算例说明了在结构优化设计中同时考虑静荷载和随机动荷载作用的必要性。其次,研究了粘弹性阻尼器在桁架结构减震控制中的优化设计。将粘弹性阻尼器的力学计算模型引入到桁架结构振动模型中,推导了附加粘弹性阻尼器的结构动力响应及其灵敏度的时域显式表达式,并利用双向渐进结构优化算法(BESO)和全局收敛的移动渐近线法(GCMMA)提出了以振动减小率最大为控制目标的两种粘弹性阻尼器优化方案,并通过算例对比了两种方案的优劣性。最后将空间桁架式支撑臂结构的拓扑优化与阻尼器的优化设计结合分析,结果表明阻尼器的优化布置对结构振动具有较好的控制效果且能大大的节省结构材料。然后,借助MATLAB的GUI平台开发了一款桁架结构拓扑优化及粘弹性阻尼器在桁架结构中的优化设计界面,实现二者的界面可视化操作。最后,对本文的全部内容进行总结,并对今后的研究发展方向进行展望。