混凝土结构发展到现在已有百年历史。随着城市建筑用地日益减少，涌现出大量的地下结构，如大量的地下停车场、地下商场等纯地下室结构和高层、超高层建筑的裙房地下室结构。混凝土强度等级的应用也从C10发展到C100以上。以前着重强调其力学性能，追求混凝土的高强化，使得混凝土结构出现不少问题，譬如收缩裂缝问题、能源浪费问题等等。以影响混凝土工程耐久性的结构裂缝防治和施工过程中的混凝土配合比优化设计为核心，在阅读大量文献资料的基础上，总结其发展规律，以最低的经济成本，配制符合设计要求的混凝土，从而提高工程耐久性、降低维护成本、节约资源和能源等，具有重要的理论与现实意义。为了配制出符合设计、施工要求的最佳混凝土，本文以地下结构为依托，以配合比优化为着重点展开研究：首先，简单介绍了地下结构工程的概念，并提出常见地下工程—地下室的主体部分（底板与墙体）作为研究对象。基于承载力要求、耐久性要求、经济性要求展开讨论，将混凝土强度等级取值的影响因素做了综合分析。其次，针对当今混凝土工程常见裂缝问题进行工程调研，发现混凝土强度等级与收缩开裂有一定的关系，并且以混凝土强度等级为参数，进行混凝土配合比收缩、开裂试验，探究混凝土配合比与收缩开裂的具体关系。再次，以青岛某搅拌站及文献资料中的大量数据进行配合比与混凝土性能关系的数理统计分析，找出混凝土配合比参数与其性能的一般规律。通过人工神经网络中最成熟的BP网络模型对混凝土性能预测，以此为基础进行后期性能预测，为快速、可靠地设计出满足要求的配合比做准备，对混凝土配合比优化具有很好的指导作用。最后，在满足强度及耐久性要求的基本前提下，建立最低经济成本的数学模型，运用Matlab遗传工具箱解决优化问题，与传统方法比较，得出满意的经济效果。综合前几章论文所做的工作，以青岛地区的几个工程案例展开混凝土强度等级取值及优化的讨论，得出满足工程要求的最佳混凝土强度等级和此强度等级下的最优配合比。经过实践应用后，通过后期经济成本和工程施工效果的比较，证明本研究有一定的现实意义。