طرح بهینه سازه ها یکی از مسائل مهم بهینه سازی در زمینه مهندسی سازه می باشد که توجه محققین بسیاری را به خود جلب کرده است. طرح بهینه سازه نه تنها باید از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد، بلکه باید الزامات آیین نامه ای را نیز برآورده کند. هدف این پایان نامه ارائه روش های بهینه سازی کارآمد مبتنی بر الگوریتم های فرامکاشفه ای برای مسائل مختلف بهینه سازی سازه ای می باشد. در این پایان نامه به کمک الگوریتم های تکاملی که به صورت کلی از آنها به عنوان الگوریتم های فرامکاشفه ای یاد شده است، الگوریتم های بهینه سازی جدیدی برای طراحی بهینه سازه ها پیشنهاد داده شده است. الگوریتم های پیشنهاد شده با ترکیب و بهبودالگوریتم های جغرافیای زیستی، الکترومغناطیس و ازدحام ذرات، برای مسائل مختلف بهینه سازی سازه ای توسعه داده شده اند. در این پایان نامه، بهینه سازی مقاطع سازه های خرپایی و قاب های خمشی با قیود استاتیکی و بهینه سازی شکل و مقاطع سازه های خرپایی تحت قیود فرکانس بررسی شده اند. به منظور نشان دادن عملکرد الگوریتم های پیشنهاد شده، مثال های مختلفی از طراحی بهینه سازه ها مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج عددی مربوط به مسائل بهینه سازی،نشان دهنده عملکرد خوب الگوریتم های ارائه شده در مقایسه با سایر روش های ارائه شده در تحقیقات مختلف می باشند.