在轻型房屋钢结构体系中，门式刚架结构在施工周期、结构适用性上与传统建筑产品相比，具备明显的优势。同时，因其节省钢材而被广泛使用，但是不合理的建筑尺寸往往会导致结构用钢量的增加，所以结构的轻型化对该类型建筑结构系统有着重要的意义。本文系统地论述了金属建筑结构的特点，详细的介绍了结构的设计方法，分析了结构的动力特性。并对门式刚架进行结构优化数学建模并作了结构动力分析，以用钢量最少目标的优化函数。以结构在各种工况下满足规范要求为约束条件建立数学模型，借助ANSYS面向对象程序设计技术进行优化设计，得出了结构优化次数与结构用钢量、截面尺寸的关系。并在优化设计模型的基础上，对其进行模态有限元分析；研究其在最优设计条件下，结构自振特性问题，为工程结构的动力分析提供理论计算依据；同时对刚架进行多工况荷载组合抗震计算，得出地震作用参与荷载工况组合时，各设计参数间的关系并得出结论，为实际工程设计提供有益的参考资料。