随着计算机的日益普及和优化算法的快速发展，将计算机和先进的优化思想融合进工程结构领域，对结构(或构件)进行快速、准确的优化设计，已经成为当前工程结构设计领域不可避免的趋势。本文正是基于这样的背景之下，并结合当前钢结构迅猛的发展势头，提出了钢结构截面优化设计这样一个具有实际工程应用前景的课题。钢结构截面优化设计属工程结构优化问题，由于工程结构优化问题具有其自身的特点，所以传统的数学优化方法已经不再适用。遗传算法作为现代优化算法的一个分支，以其宽松的优化条件、独特的仿生模拟、优良的优化效果，使其在工程结构优化领域中的应用成为可能。 本文首先针对简单遗传算法(SGA)中存在的收敛速度慢、易陷入局部极小点(即早熟)等缺点，对其进行了改进。实例表明，改进遗传算法(IGA)不论是对于连续或离散的、线性或非线性的、有约束或无约束的等优化问题都表现出较强的适应性和稳定性。接着，对于钢结构截面，根据其不同的受力情况和截面形式，首次建立了完善的钢结构截面优化模型库，通过调用不同的钢结构截面数学模型，可方便地对各种钢结构截面进行优化设计。算例结果表明，改进遗传算法用于钢结构截面优化设计是有效可行的。最后，基于钢结构截面优化工作的基础上，给出各种不同受力条件下的截面形式优选建议，所得结论为钢结构设计工程师的构件选型设计提供了依据，具有实际工程意义。