飞机的结构重量及设计水平决定着飞机的主要性能，因此研制重量轻、价格低、性能优的飞机结构，一直是飞行器结构设计人员奋斗的目标。结构优化设计不仅可以降低结构重量和材料成本，而且能够改进结构的强度、刚度、振动特性、屈曲稳定性等性能，是计算力学以及现代机械设计制造领域的重要研究方向。在前人研究的基础上，本文的工作如下：首先就遗传算法和拓扑优化的产生及其研究发展方向、难点及其存在的问题进行了阐述。就标准（基本）遗传算法的操作过程及其基本原理进行了介绍。继而分析了遗传算法的隐含并行性和收敛性。针对上文揭示的问题，提出对基本遗传算法的改进方案。针对其在解决桁架结构拓扑优化问题时的特殊性，提出将遗传算法的遗传操作过程分为前后两个阶段，采用不同的交叉、变异策略，并在迭代中对每一代种群中个体的交叉概率和变异概率进行自适应设置，以通过快速趋于全局最优值的方法提高计算精度和收敛速度，并通过标准函数进行了验证。在桁架结构优化过程中，引入拓扑优化和罚函数，经过对多种桁架结构的后果结果说明，改进遗传算法明显优于基本遗传算法。研究表明：改进遗传算法在解决桁架结构优化的某些困难问题时，确实具有其优势，说明本文对基本遗传算法的改进措施是可行且有效的。