针对圆管带式输送机桁架结构因设计保守而导致的高耗材问题,提出了一种基于增强型二次回归旋转设计的响应面优化方法。该方法以8个几何参数为设计变量,以提升结构强度和降低结构质量作为双目标,采用具有异点预测值可对比特色的正交旋转组合设计作为样本点的选取法,以获得最优试验区。将每个因子的水平数从5个拓展到9个以获得更精准的响应面。最后以一段长36 m的带式输送机桁架作为优化对象,使得结构所受最大应力减小16%、结构重量减小4.5%,证明了该方法的有效性。