异形梁是根据特殊建筑功能的需要设计而成,是建筑设计和工程设计中的常见手段,常被应用于特殊条件下的设计问题,基于结构设备一体化的异形梁是对现有空腹梁结构的基础上提出的一种新型结构形式,由结构优化和建筑结构与设备准则协同工作,对常规截面梁进行优化,以达到建筑结构设备一体化的结果。根据现有研究,空腹梁的使用不仅可以减少材料用量和减轻自重,对于高层建筑在有限高度内可使用面积的提升有重大的突破。因此,一套在设计初期能够满足高层建筑结构规范和设备要求的异形梁设计路径对于建筑设计师来说都非常重要。本研究以高层办公建筑为例,旨在通过梳理与异形梁相关的设计研究基础、综合现有学术研究成果、总结现有异形梁及高层办公建筑的相关建筑规范,构建一个满足建筑各设备专业和结构优化的设计研究路径,用来指导异形梁的大规模工业化制作工作。模板设计研究路径包含三个层面的信息:（1）异形梁规范。（2）高层办公建筑相关规范:建筑规范、设备规范。（3）结构优选法。研究通过构建模板设计研究路径、探究高层办公建筑设备空间布局,研究基于结构设备一体化的异形梁的生成机制,借助结构受力分析和遗传算法,探究满足结构设备一体化的高层办公建筑异形梁的可能性。本研究分为三部分:一是对异形梁进行了设计研究基础的归纳,包括相关的空腹梁、结构设备一体化、数字化设计等方面。二是通过对建筑规范和结构要求进行整理和梳理,对所涉及到的建筑设备专业进行归纳,总结高层办公建筑设备的空间布局图示。三是对现有的计算机语言进行比较和分析,选择适用于异形梁模板设计的语言进行试验研究,通过一项基于现实的工程设计及研究过程验证其可行性。本文正文共约32000字,图表123幅。