装配式建筑兼具工业化建筑和绿色建筑的优点,是实现现代建筑行业转型的重要途径。本文采用优化理论与有限元软件结合的方法,对装配式框架-核心筒结构各构件及整体结构进行了系统的优化研究,包含装配式组合结构和装配式混凝土结构两种结构形式。本文的主要研究内容和成果如下:1.在约束选择策略中引入部分选择策略对传统的序列线性规划方法（SLP算法）进行改进,提出基于约束选择策略的SLP算法。区分重要和非重要约束条件对传统的优化数学模型进行改进,建立了基于改进SLP算法的数学模型和基本求解流程。此外,SLP算法还考虑了步长限制约束条件,从而避免出现搜索结果无法收敛、某一区间内搜索局部震荡的情况。通过算例验证表明所采用的优化策略是有效、可行的。2.建立了装配式框架-核心筒结构的楼盖体系优化模型,包含由钢梁与压型钢板或钢筋桁架楼承板组成的组合结构楼盖和由叠合梁与叠合板组成的装配式混凝土结构楼盖两类。设定结构造价为目标函数,优化变量包含构件的截面尺寸和次梁的布置方式等,基于模型简化、约束处理等方法提出了框架-核心筒结构楼盖体系的等效模型。基于连续化模型提出了肋梁楼盖的力学分析方法。通过算例对组合梁构件中钢梁翼缘、腹板的高度和宽度以及中和轴所在位置对构件力学性能的影响程度进行了分析。3.建立了装配式框架-核心筒结构的柱墙构件优化模型,包括钢柱、钢管混凝土柱以及预制柱三种类型。通过理论推导和算例验证的方式,分别确定了各类型柱的最优截面形状。提出类型系数这一概念将钢柱与钢管混凝土柱这两种构件类型进行合并,建立了统一柱的优化模型,从而实现钢柱类型的统一优化。基于哈密顿原理分析了剪力墙参数对结构刚度的影响程度。4.建立了装配式框架-核心筒结构的整体优化模型,包含装配式组合结构和装配式混凝土结构两种。采用标准层划分、相似构件归并等处理方法简化整体模型从而减少优化变量和约束条件的数量。利用虚功原理将两种结构形式的整体位移公式进行显式表达,并通过算例验证程序位移计算的正确性。此外,分别介绍了不同结构形式下各受力构件的力学性能。通过结构整体位移约束这一媒介从而将梁、柱、墙等构件全部结合在一起进行优化,并且涵盖了构件本身需要满足的强度、刚度约束条件以及构造约束条件一起处理,从而实现框架-核心筒结构的整体优化。5.编写了装配式超高层框架-核心筒结构优化程序。程序采用VB编程语言,由前处理阶段、内力读取阶段、优化阶段和模型修改阶段等四个部分组成。该程序可以读取Etabs有限元软件的数据文件进行模型导入。用户操作使用简单,只需在程序界面输入部分参数,即可自动完成结构的全部优化过程。此外,分析对比了4个不同的算例,分别从标准层优化模式和普通优化模式的对比、基于约束选择策略的SLP算法的高效性以及二十四层和二十七层超高层结构的优化效果等多个方面验证程序的准确性和有效性。程序满足规范各项设计要求,可以作为设计人员有效可行的初步设计手段。6.分析了框架-核心筒结构体系下不同的装配率与结构成本之间的关系。此外,从建筑单体和主体结构两个层面入手,深入对比了国家标准《装配式建筑评价标准》与上海地区标准,从而增加论文研究的实用性以及便于后续更进一步地推广。