در سازه های بزرگ همچون سدهای دوقوسی، بهینه سازی شکل سازه به دلیل هزینه های زیاد ساخت، از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف اصلی این پایان نامه، پیشنهاد یک الگوی ریاضی و ارائه الگوریتمی برای بهینه یابی شکل سدهای دوقوسی می باشد که افزون بر رعایت محدودیت های گوناگون، کمترین مقدار را برای حجم بدنه ی سد انتخاب کند. بهینه سازی سد قوسی به مقدار زیادی به نوع الگوی هندسی و چگونگی انتخاب متغیرهای طراحی وابسته است. برای گزینش هندسه ی سازه از الگوی سد دوقوسی سهمی گونه استفاده می شود و عامل های تعیین هندسه سازه به عنوان متغیرهای طراحی لحاظ می گردند همچنین از حجم بدنه ی سد به عنوان تابع هدف و محدودیت های متعدد هندسی و رفتاری برای انطباق بهتر با واقعیت در این بهینه سازی بهره جویی می شود. برای انجام تحلیل های سازه ای و محاسبه ی حجم بتن مصرفی از قابلیت زبان متغیرگونه ی نرم افزار ansys موسوم به apdl استفاده شده است. روش های گوناگونی برای حل مسأله ی بهینه سازی سد دوقوسی در دسترس است که یکی از کاراترین آنها فن برنامه ریزی درجه دوم پیاپی می باشد. این پژوهش نقص های روش برنامه ریزی درجه دوم را بررسی کرده و برای اصلاح آن ها روش برنامه ریزی درجه دوم پیاپی پذیرفتنی را معرفی می نماید. در پایان نیز، برای بررسی قابلیت و کارایی الگوی هندسی پیشنهاد شده و روش بهینه سازی مورد استفاده در این پایان نامه، نمونه هایی از بهینه سازی شکل سدهای دوقوسی بررسی شده است و نتیجه های قابل قبولی نیز به دست آمده است.