چکیده: در اکثر تحقیقات انجام شده بهینه یابی سازه ها بصورت قطعی و بدون درنظر گرفتن عدم قطعیت های موجود در عوامل دخیل می باشد. در سالهای اخیر مسأله قابلیت اعتماد سیستم های سازه ای در امر بهینه سازی مورد توجه طراحان قرار گرفته است. لیکن با توجه به زمان بر بودن تحلیل قابلیت اعتماد سیستم های سازه ای و بهینه سازی بر اساس آن، بسیاری از محققین با استفاده از فرضیات محافظه کارانه و ساده کننده، احتمال خرابی سیستم سازه ای را با توجه به احتمال خرابی اعضا تخمین زده اند که این امر منجر به نتایج نامطلوب اقتصادی شده است. هدف این رساله بهینه یابی مقاطع خرپاهای فولادی سه بعدی، مستقل از هرگونه آیین نامه طراحی و با درنظر گرفتن عملکرد سیستم سازه ای، اثر همبستگی متغیرهای تصادفی و نوع توزیع واقعی آنها است، بطوریکه وزن سازه تحت تراز ایمنی خاص کمترین مقدار ممکن را داشته باشد. در این بهینه سازی که نوعی طراحی تراز IV (4th Level) از تئوری قابلیت اعتماد می باشد، قید قابلیت اعتماد سیستم سازه ای جایگزین قیود متداول مانند تنش مجاز اعضا می شود. در این تحقیق به منظور تسریع در بهینه یابی و تحلیل قابلیت اعتماد سیستم های سازه ای از روش الگوریتم ژنتیک جزیره ای تعمیم یافته، پردازش موازی، روش تعمیم یافته تحلیل جبری نیروها و سیستم چند عاملی مبتنی بر تکنیک های هوش مصنوعی استفاده شده است. همچنین با استفاده از قوانین احتمال و روابط تئوری قابلیت اعتماد، روش شاخه و کرانه که یکی از روشهای مبتنی بر مسیرهای خرابی است، توسعه داده شده است. با استفاده از راهکارهای پیشنهادی در این رساله، بهینه یابی سازه های خرپایی تحت قید قابلیت اعتماد سیستم سازهای که تاکنون بدون نیاز به فرضیات ساده کننده فوق الذکر امری بسیار زمان بر و تقریباً غیر عملی بوده، در زمان قابل قبول صورت پذیرفته است.