تحلیل و طراحی مقاطع ساختمانی در حوزه غیر خطی از نمونه روش¬هایی است که نتایج را بر اساس رفتار منحنی تنش-کرنش تک تک اعضا بررسی می¬کند. این گونه مدل سازی باعث می¬شود که طراحی بر اساس نیاز هر مقدار نیرو و جابجایی، چه در محدوده خطی و چه در محدوده غیر خطی، در عضو صورت پذیرد و از غیر به صرفه بودن طراحی جلوگیری شود. نحوه تشکیل مفاصل خمیری در یک قاب، از یک سو به طراحی مقاطع قاب و از سوی دیگر به الگوی بارجانبی بکار رفته در تحلیل بار افزون وابسته است. همین طور بروز هر مفصل خمیری با کاهش درجه نامعینی سیستم، آن را گام به گام به سوی مکانیزم و خرابی پیش می برد. پایان نامه حاضر، با تغییر طراحی مقاطع قاب¬ها، طی فرآیند بهینه یابی به هدایت خرابی مزبور و تغییر ظرفیت قاب تا رسیدن به آستانه فروپاشی کلی می پردازد. بدین منظور ابتدا مسئله در قالب بهینه یابی، توسط روش ژنتیک، فرمول بندی شده و سپس، تحلیل با روش ماتریسی در حوزه غیر ارتجاعی صورت می¬گیرد. تحلیل¬ها برای سه نوع قاب خمشی و پنج الگوی استاتیکی بارافزون تحت شرایط مختلف صورت گرفت. به دلیل گستردگی جواب¬ها در هر بار تحلیل، چندی از معیارها ثابت در نظر گرفته شده و تأثیر یک معیار را بر مکانیزم سازه به همراه تشکیل مفاصل خمیری، مورد مطالعه قرار گرفت. به دلیل همگرایی هدفمند جواب¬ها، استفاده از قیودی برای الگوریتم ضروری بود تا با تشکیل دادن مکانیزم برای قاب¬، یک ضریب بار فروریختگی برای آن مکانیزم محاسبه ¬شد. برنامه، ماکزیمم بار فروریختگی قاب را از هر جمعیت تشکیل شده به دست می¬آورد. ضریب بار فروریختگی نهایی، نشان دهنده جانمایی بهینه مقاطع با ارضاء قیود می¬باشد که به بیان دیگر، الگوریتم از حداکثر ظرفیت قاب تحت یک الگوی بارگذاری خاص بهره گرفته است. در نهایت، عملکرد قاب¬ها تحت خصوصیات مختلف از جمله ضریب بار فروریختگی، تعداد مفاصل، جابجایی و نحوه تشکیل مکانیزم بررسی می¬گردد.