多管式烟囱是目前国际上通用的一种电厂烟囱型式，其有众多优点，但多管式烟囱造价较普通钢筋混凝土烟囱要高。所以对此类烟囱进行分析且优化很有必要。ANSYS是使用十分广泛的大型通用有限元软件，特别是其APDL功能更是十分强大，能熟练运用可以达到很好的分析效果。本文运用ANSYS的APDL功能成功地对某电厂多管式烟囱进行了有限元静力与动力分析，并进行了结构优化。本文首先建立了三维有限元模型，并进行了非线性静力分析。然后进行了振型分析，得出了该结构的自振频率和振型特点；并分别采用振型分解反应谱法和时程分析法进行了结构在常遇地震作用下的水平地震反应分析，得到了该结构的位移、剪力、弯矩等参数，同时进行了比较、分析与讨论。最后，在此基础上，对外筒和内筒的截面尺寸作了优化研究，同时编制了外筒优化的APDL程序。本文编写了大量的APDL程序，用以解决ANSYS对多管式烟囱的建模、分析、优化中的关键问题。特别是把应力转换为内力的程序既实用又方便，工程设计单位可根据内力结果直接用于指导配筋计算。通过对多管式烟囱的静力分析得到了结构整体应力分布规律和结构的薄弱部位；并且得到了位移值和截面内力值；另外可看出附加弯矩的影响十分显著。通过地震反应分析，近似公式法和振型分解反应谱法对此类烟囱的分析结果是偏于不安全的，需用时程分析法进行补充计算。以上述计算而来的截面内力结果为基础，编写了截面配筋与裂缝宽度计算的后处理程序，并将其融入了外筒优化的APDL程序中，此部分程序很好地解决了ANSYS分析与工程设计规范之间的衔接问题。另外，本文采用ANSYS的优化功能直接对内筒进行了分析优化，优化后的钢内筒体积约为原设计的一半。