在当代复杂性科学的哲学理论和数字化设计与建造的技术支撑下,我国体育建筑蓬勃发展,大量建成的体育建筑逐渐出现了复杂形态设计的趋势,具体表现为“形”的复杂性—造型设计上非线性与易建性并存;“态”的复杂性—结构设计上形式的创新与性能化建构并存。由此,原本大跨体育建筑特有的建造难题愈发显得复杂与多元。复杂曲面设计与低技施工的矛盾、赛事的紧迫要求与工程建设周期的矛盾、预期造型效果与完成度的矛盾持续激化。籍此,本文试图借助参数化技术及相关工具结合优化实验模拟,探索复杂形态体育建筑优化设计方法,以期改善当下其建造不合理的状况。第一章绪论部分阐述课题研究背景,明晰研究对象、问题、目的与意义,剖析国内外研究成果,为本文奠定研究基础。第二章通过案例剖析当代体育建筑“形”与“态”的复杂性,解析性能模拟、优化算法等参数化技术相关工具,建构其与复杂形态体育建筑在不同设计阶段的关联性,即方案设计对设计因素的逻辑生形、初步设计对多专业提资的协同计算以及施工图设计对建造的合理性优化。第三章凝练复杂形态与建造技术不匹配、大量非标准构件无高效经济的定制技术等影响建造合理性的主要因素,归纳出传统曲面与自由曲面之“形”的易建性和力学性能与空间性能之“态”的高效性两大基于参数化技术优化设计方向与原则。第四章基于“形”的易建性设计原则,提出标准单元组合拼装、线性构件离散拟合、关联信息集成管理三大策略。在其引导下,通过对称的体量布局、重复的装配模块、规格的立面嵌板提高标准化;通过自由曲面的平板度与无扭节点优化以及可展曲面拟合提高建造简易化,通过以参数化技术为支撑的BIM工具实现多专业协同工作、综合实验模拟优化和精确建造信息交底。第五章分析体育建筑中格构体系、薄壳体系、张力体系三大结构类型的特点,基于“态”的高效性原则合理结构选型,借助参数化技术相关工具与算法准确掌握空间结构中多种性能指标,通过结构的仿生拟态、实体拓扑、物化力流线取得高效的拓扑关系,通过参数模拟逆吊实验、优化算法形体调控、网架壳体尺寸优化实现理性的“找形”。