این پایان نامه به بهینه سازی سازه ها با استفاده از روش برنامه ریزی درجه دوم پیاپی می پردازد. فرآیند کار این گونه می باشد، نخست گونه های مختلف برنامه ریزی درجه دوم پیاپی بررسی خواهند شد. سپس، با بهره جویی از پنچ روش مختلف برنامه ریزی درجه دوم پیاپی ، بهینه سازی اندازه و شکل خرپاهای دو و سه بعدی انجام می پذیرد و توانایی این فن ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. در ادامه کار، بر روی روش های مختلف تحلیل حساسیت مطالعه می شود. نتیجه ی آن، پیشنهاد روشی نو برای محاسبه مشتق های مرتبه دوم ، در طرح بهینه شکل سازه های پیوسته می باشد. همچنین، برای نشان دادن کارایی روش برنامه ریزی درجه دوم پیاپی در طرح بهینه سازه های پیچیده، به بهینه سازی سدهای بتنی دو قوسی پرداخته خواهد شد. به کمک سه برنامه رایانه ای نویسنده، بهینه سازی خرپاهای دو و سه بعدی، سازه های دو بعدی پیوسته و سد های بتنی دو قوسی، انجام می پذیرد. سرانجام، پیشنهادهایی برای پژوهش های آیندگان ارائه خواهد شد.