改革开放以来我国奶业发展迅猛,但是奶牛舍建造技术落后和造价偏高已经成为奶牛养殖业向规模化发展的瓶颈。本文针对我国北方寒冷地区气候特点,对牛舍的饲养工艺、建筑形式和结构形式进行研究,分析了适合我国北方寒冷地区气候特点和目前奶牛业发展水平的牛舍模式,并对牛舍的主要受力构件——门式刚架结构的荷载进行了统计和的组合计算,得出了对门式刚架内力最不利的控制荷载。选取了变截面轻型门式刚架结构作为研究对象,以门式刚架结构体系用钢量最少为目标函数,借助大型有限元分析软件ANSYS提供的APDL语言编写程序,建立有限元分析模型并进行优化研究,得出结构优化次数与结构用钢量、截面尺寸的关系,分析了不同跨度和不同柱距下门式刚架的用钢量的影响。利用本研究成果进行设计可以获得牛舍门式刚架最佳的变截面尺寸,为寒冷地区农业建筑的工业化、标准化提供了依据。