根据本钢第二冷轧厂的建设项目的需求，起重设备所采用的桥式起重机多数为大跨度起重机，属于非标设计产品。对于大跨度起重机多采用偏轨箱形梁设计，满足了弯曲和扭转的使用要求。作为产品设计者，一方面要降低设计生产成本，另一方面又要保证其运转的可靠性。为此对桥式起重机钢结构进行优化设计，尤其是对大跨度桥式起重机，对占其一半以上重量的主梁进行优化具有更加现实的意义。当前传统的设计方法是定值许用应力法，本文通过对主梁的受力分析，以优化理论为基础，建立优化的数学模型。以主梁重量最轻为优化的最终目标，以主梁的截面尺寸为优化的设计变量，在全面满足强度、刚度、稳定性以及工艺要求的前提下，列出约束方程，求解出优化参数。 本文阐述了各种优化设计计算方法，进行分析比较后选出适合本文的求解方法。利用MATLAB这一强大的计算工具，高效的优化工具箱函数解决了设计变量中既有连续变量又有离散变量的难题，给出了求解混合变量的程序设计方法。 针对本钢起重机制造有限公司承揽的大跨度偏轨箱形梁桥式起重机主梁偏重、耗材多等缺点，对主梁的各截面参数进行优化设计，减轻了重量，节约了成本，创造了效益。经过实践证明，主梁参数优化后的起重机运行稳定，达到了优化的目的，可以推广应用。