钢筋混凝土框架结构是工业与民用建筑的常用结构形式之一。对钢筋混凝土框架结构进行优化设计能够有效降低工程造价,具有十分重要的应用价值。本文以总造价最低为目标函数,以强度、配筋率、受压区高度等为约束条件,对钢筋混凝土框架结构的构件和整体结构进行了优化设计研究。主要研究工作包括如下几点:(1)研究了钢筋混凝土构件的优化方法,对钢筋混凝土框架结构梁、柱进行优化分析,包括截面尺寸的优化和配筋优化。并对钢筋进行精细化设计,在改进弯起钢筋方法的基础上对钢筋进行弯起设计,确定最优的弯起点及弯起角度,使整体钢筋用量达到最优。在此基础上通过对梁、柱构件算例进行受力分析和优化设计验证梁,柱的优化理论与方法的正确性。(2)基于普通钢筋混凝土构件优化理论,研究了预应力钢筋混凝土构件的优化设计方法。主要针对预应力钢筋混凝土梁(包括单筋截面梁和双筋截面梁)的各种配筋工况的受力特点进行分析,在此基础上编制优化程序对预应力钢筋混凝土梁的截面尺寸和配筋进行优化设计。对比分析了预应力钢筋混凝土构件的优化与普通钢筋混凝土构件优化的效果,阐明了预应力钢筋混凝土构件的优化的意义和实用价值。(3)在以往抗侧向力优化忽略钢筋影响的基础上,对比钢筋混凝土构件与素混凝土构件抗伸缩刚度、抗弯刚度、抗剪刚度、抗扭刚度等,推导各项刚度系数。为避免钢筋混凝土构件中钢筋分布复杂对优化过程的负面影响,将刚度系数运用到结构优化中,在素混凝土构件的基础上结合相应的刚度系数,达到简化优化过程和精确优化结果的效果。以24层框架结构为例,对比本文刚度系数思路计算结果与SAP2000结构分析软件计算结果,来验证本文刚度系数代入法的正确性。并对上述结构在风荷载作用下进行优化分析,考虑构件刚度对结构水平位移的影响,运用刚度系数代入法达到简化优化过程的目的。