در این پایان نامه با بکارگیری مفاهیمی از تئوری گراف ها، تحلیل سازه ها به روش نیروها و پاره سازه ها، روش هایی برای تحلیل بهینه سازه ها و نیز تحلیل قاب های بزرگ مقیاس با استفاده از پاره سازه ها مطرح گردیده است. از روش نیروها برای تحلیل بهینه و تحلیل قاب های بزرگ مقیاس استفاده شده است. از بین انواع روش نیروها، از روش ترکیباتی استفاده شده است. قالب های صلب دوبعدی با فرض رفتار خطی و تغییر شکل های کوچک، به روش نیروها تحلیل بهینه شده است. برای این منظور یک نرم افزار محاسباتی نظیر ‏‎force‎‏ در زبان فرتون تهیه شده است. این نرم افزار در زمان و حجم محاسباتی کمتری نسبت به نرم افزارهای دیگر مانند ‏‎sap90‎‏ تحلیل قاب های صلب دوبعدی را انجام می دهد.قاب های صلب دو بعدی بزرگ مقیاس با فرض رفتار خطی (بدون در نظر گرفتن اثرات ‏‎p-‎‏ و ...) تحلیل شده اند. برای این منظور یک نرم افزار محاسباتی دیگر بنام ‏‎subframe‎‏ در زبان فرتون تهیه شده است. در این نرم افزار کلیه اصول تحلیل موازی پاره سازه ها رعایت گردیده است . استفاده از روش پاره سازه ها ‏‎(subframe)‎‏ ، تحلیل سازه های بزرگ مقیاس را که نرم افزارهایی مانند ‏‎sap90‎‏ بعلت تعداد زیاد المان قادر به تحلیل این سازه ها نمی باشد، ممکن می سازد. کاهش حجم محاسبات، کاهش زمان عملیات کامپیوتر از دیگر نتایج حاصل از این نرم افزار است که برای مسائل تحلیل بهینه و غیرخطی و مسائل طراحی مجدد بسیار موثر است.