在建筑方案设计中,采用结构计算的方法来帮助建筑师确定建筑的形态具有工程意义。结构是构成建筑空间的骨架,又是承受荷载的主体。结构形态的选择不仅影响建筑物的安全性和经济性,也直接影响建筑物的使用性、审美性等对建筑物的所有要求。改进进化论是一种结构形态创构方法。模仿自然界的进化现象,该方法利用有限元法计算结构相关力学特性(如von Mises应力分布),通过进行等值线(面)分析来评价结构承受荷载的效率,利用对曲线(面)进行“保留、淘汰、补充”的操作使结构体逐步进化并演变成合理结构。为提高方法的实用性,本文采用改进进化论方法来进一步研究平面结构形态。将原来的改进进化论方法进行适当的拓展,即将原来的矩形设计域改变成自由边界设计域。该方法可以限制结构在建筑要求的空间限制条件内产生受力较为合理的结构,使其更加适用于建筑设计的要求,为设计出结构与建筑相统一的结构形式提供更丰富的手段。本文采用Fortran语言编制了自由边界设计域的改进进化论计算程序。并使用该程序以von Mises应力与应力张量第一不变量做为目标函数,进行了多个典型荷载及约束作用下的平面结构形态创构,总结了相应结构形式的受力特点。以von Mises应力为目标函数的自由边界设计域改进进化论方法,得到的结构是以拉压为主的结构,其形态力学合理,能够体现力的传递路径。