遗传算法是近年来在计算机科学和优化中受到广泛关注的一种拟生物进化理论的仿生学算法。与常规的优化算法相比，遗传算法具有隐含并行性和全局收敛性两大显著特征，并且在不断地研究和改进，使其更加适用于工程实际。而拓扑优化设计是现在工程优化设计的热点，在工程技术的各个领域得到了日益广泛的应用。 本课题总结和分析了遗传算法的基本理论及其实现过程，以及目前对遗传算法的研究和改进，研究了一种利用二次拟合方法进行遗传算子的快速确定方法，对于提高遗传算法的效率和最优解的精度具有一定的参考价值。计算结果表明，该方法有效、可行。 梁结构的优化设计问题是目前工程优化设计中应用广泛的一个研究领域，具有较大的工程实用价值。本课题结合梁结构的拓扑优化问题，建立了梁结构拓扑优化的模型，采用ANSYS软件完成了一种梁结构的拓扑优化设计，为梁结构的拓扑优化设计进行了一次有益的尝试。同时，为梁结构的设计提供了具有一定价值的参考。