اگرچه در بیشتر طراحی ها و بهینه یابی سازه ها، پارامترهای موثر در آنها بصورت یقین اندیشانه فرض می شوند امّا در واقع پارامترهایی نظیر بار، تنش تسلیم، مدول الاستیسیته، سطح مقطع، طول اعضا و غیره دارای عدم قطعیت می باشند. به همین دلیل در روش های نوین بهینه یابی سازه ها برای اعمال اصولی تر عدم قطعیت ها، بجای استفاده از ضرایب اطمینان، برخی یا همه پارامترهای مساله به جای کمیت های معین به صورت متغیرهای تصادفی تعریف می شوند تا از روش های طراحی و بهینه یابی احتمال اندیشانه استفاده شود. در این پایان نامه، جهت ارزیابی قابلیت اعتماد سازه های قابی دو بعدی و سه بعدی از فرمول بندی ماتریسی مبتنی بر روش سختی و جهت تعیین مسیرهای محتمل خرابی از روش شاخه و کرانه استفاده شده است تا از تخمین محافظه کارانه احتمال خرابی سیستم سازه ای بر اساس احتمال خرابی اعضا که نتایج غیرقابل قبولی دارد، جلوگیری شود. جهت بهینه یابی مقاطع سازه های قاب خمشی فولادی بدون استفاده از آئین نامه های طراحی، عملکرد سیستم های سازه ای و نوع توزیع احتمالی متغیرهای تصادفی لحاظ و با کمینه نمودن وزن سازه تحت قیود قابلیت اعتماد اعضا و کل سیستم سازه ای، اثر اندرکنش اعضا بر روی ایمنی تحت یک تحلیل احتمال اندیشانه درنظر گرفته شده است. برای بهینه یابی نیز از الگوریتم ژنتیک جزیره ای با پردازش موازی و روش های پیشنهادی الگوریتم ژنتیک تعمیم یافته با حالت ترکیبی عملگرها استفاده شده است که به این منظور برنامه ای تحت نرم افزار متلب نوشته شده است.