射电望远镜在我国目前正在进行的嫦娥工程（探月工程）、载人航天工程、中国空间站计划以及北斗导航系统等都发挥着重要作用,天体观测和数据传输也离不开射电望远镜,所以大口径射电望远镜对射电天文学的迅速发展以及对宇宙的探索具有重要意义。射电天文学的迅速发展使得研究学者们对射电望远镜的口径和精度的需求也越来越高。为此,我国将在新疆自治区奇台县建造一座110m口径的巨型射电望远镜,建成后其将会成为世界上综合性能最强的单口径地面全可动射电望远镜。本文以110m口径地面全可动射电望远镜的预应力背架结构优化问题为研究对象,以提高望远镜主反射面精度及降低自重为优化指标。具体研究内容如下:（1）对全可动射电望远镜的传统背架结构布局进行了介绍,并将预应力索引入背架结构中,提出了三种布索方案,从预应力的概念角度说明了预应力背架结构方案在降低结构重量方面的合理性。分析了预应力背架结构的三种受力状态,并对背架结构无自重情况下的反射面进行了坐标修正。制定了射电望远镜结构的优化设计流程,为后续研究提供理论保证。（2）应用遗传算法对射电望远镜预应力背架结构优化问题进行了研究,详细解读了遗传算法的各运行参数,将遗传算法应用于预应力背架结构的设计优化上。对遗传算法在大口径射电望远镜背架结构优化中的可行性进行了分析,使用遗传算法对某12m口径射电望远镜纯杆背架结构与预应力背架结构进行了对比研究。（3）采用有限元仿真分析方法以及遗传算法,建立了110m口径地面全可动射电望远镜的整体模型,对预应力背架结构设计方案以及纯杆背架结构设计方案进行了优化设计,分析了预应力索对于降低背架结构自重和提高反射面精度的有效性。（4）对110m口径地面全可动射电望远镜的预应力背架方案进行了自振特性分析,并运用时程分析法对在多遇地震的作用下、多遇地震和静力荷载组合工况下和在罕遇地震的作用下的地震响应进行了有限元分析,详细解读了射电望远镜在地震作用下的内力、位移等力学响应指标,评估了射电望远镜预应力背架结构的安全性能。