با پیشرفت قدرت پردازنده‍ها، طراحی سازه روزبه‍روز دقیق‌تر و آسان‍تر شده است. این پیشرفت باعث افزایش قدرت محاسباتی و به طبع آن کاهش هزینه محاسباتی شده و به مهندسین این امکان را داده است که در کلیه زمینه‍ها به‌ویژه مکانیک محاسباتی بتوانند سیستم‍های پیچیده‍تر و بزرگ‍تری را شبیه‍سازی نمایند. در کنار بهتر شدن کامپیوترها، توسعه روش‍های عددی همچون المان‌محدود و روش‍های برنامه‍ریزی ریاضی و الگوریتم‍های فراابتکاری دست‍به‍دست هم داده‍اند تا مهندسین و محققین از ابزارهای قوی، متنوع و هوشمندتر در زمینه‍های مختلف بهره‍مند گردند. همین دستاوردها باعث شده است که بحث طراحی از شکل محاسباتی و آزمون‍وخطا به سمت طرح بهینه میل کرده و پاسخ مدل‍ها روزبه‍روز به پاسخ سازه‍های حقیقی نزدیک‍تر شود.

به علت ماهیت پیچیده‍تر رفتار مقاطع و سازه‍های بتن مسلح نسبت به سازه‍های فولادی و قدمت بیشتر سازه‍های فولادی، تحقیقات به‌نسبت کم‌تری در زمینه‍ی بهینه‍سازی این نوع سازه‍ها صورت پذیرفته است. این امر جای خالی تحقیقات بیشتر را فراهم ساخته است و مجال بررسی بیشتر رفتار این سازه‍ها و روش‍های بهتر برای بهینه‍سازی آن‍ها را می‍دهد.  در این پژوهش با استفاده از ابزارهایی قدرتمند نظیر  ython،  Matlab،  yMOO  و  OpenSEES، به مدل‍سازی، تحلیل و طراحی سازه بتن مسلح همراه با دیوارهای برشی پرداخته شده و از الگوریتم ژنتیک بدون بازگشت برای بهینه‍سازی استفاده می‍گردد. به این منظور با مدل‍سازی در مقیاس‍های مختلف (مصالح، المان‍ها و سازه)، نتایج با مدل‍های پیشین عددی و آزمایشگاهی مقایسه و صحت‍سنجی شده و مسائل پیشنهادی به همراه مسائل شاخص در بهینه‍سازی سازه بررسی خواهند شد.  در مرحله بعد با بهینه‍سازی هر کدام از المان‌ها (تیر، ستون و دیوار برشی) لیستی از مقاطع بهینه تهیه شده تا برای بهینه‍سازی سازه استفاده گردد. از این مقاطع بهینه به‌عنوان متغیرهای طراحی برای بهینه‍سازی سازه بتن مسلح استفاده می‍گردد. پس از اثبات‌مفهوم و نشان دادن موثر بودن روش دو‌مرحله‌ای پیشنهادی، چند مثال کاربردی با شرایط مختلف بهینه‌سازی شده تا عمل‌کرد این روش بیشتر بررسی گردد. در این راستا، علاوه‌بر بهینه‌سازی قاب سه‌بعدی، محل دیوارهای برشی نیز بر اساس طرح معماری بهینه گردید. در آخرین مرحله، روش پیشنهادی دومرحله‌ای برای بهینه‌سازی چند هدفه با درنظر گرفتن هزینه و مصرف آب به عنوان توابع هدف ثانویه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داده که روش پیشنهادی دومرحله‌ای نه‌تنها به افزایش سرعت بهینه‌سازی کمک نموده، بلکه نتیجه نهایی را نیز به میزان قابل‌توجهی بهبود بخشیده است. همچنین این روش علاوه‌بر کارایی بالا در بهینه‌سازی تک‌هدفه، می‌تواند برای بهینه‌سازی و مسائل تصمیم‌گیری چند‌هدفه نیز مورد استفاده قرار بگیرد. در نهایت برنامه‍ی ارائه شده قابلیت بهینه‍سازی یک سازه بتن مسلح بر اساس آیین‍نامه‍های موجود و با رویکرد طرح بهینه در مقیاس واقعی را داشته و علاوه بر بهینه‌سازی سازه بتنی و محل دیوارهای برشی، با قابلیت توسعه می‌تواند در تحقیقات آینده نیز مورد استفاده قرار گیرد. در تحقیق حاضر و به‍منظور آشنایی بیشتر خواننده به مباحث تا جای امکان سعی شده است تا علاوه بر بررسی روش‍های بهینه‍سازی، روش‍های تحلیل و طراحی سازه نیز مرور شوند. در مراحل بعدی با توضیح اهداف و روش‍ها، نقشه‌راه محقق نیز شرح داده خواهد شد.