将疲劳累积损伤引入结构优化的数学模型中，在结构轻量化的同时考虑了结构的疲劳设计问题。以动车组设备舱支架为研究对象，利用BS EN 12663-1:2010+A1:2014标准施加载荷对其进行静强度分析，根据BS 7608:2014+A1:2015标准对危险位置进行疲劳分析，并以各工况下最大Mises应力和危险焊缝位置的累积损伤为约束、支架质量最小为目标建立优化模型。采用Isight软件将有限元模型参数化，以型材的厚度为设计变量并对其进行试验设计，建立焊缝的累积损伤和Mises应力的Kriging代理模型，通过优化求解，该结构质量减轻了4.98%,为其轻量化和抗疲劳协同设计提供了参考依据。