随着新兴数字技术在建筑领域的运用,建筑数字化设计在向着更加科学化和实用化的方向发展。建筑设计中的形式美学和各项性能逐渐呈现出多样性和复杂性趋势,以往建筑的设计、制图、建造呈现的是一种线性且分离的流程,这种信息单向叠加的模式对设计意图的转达和设计方式都造成了很大的局限性。设计信息由单向度到共享式,设计手法由针对形式到针对建造,已是数字化技术在建筑领域发展的必然趋势。本文首先以实现结构性能化设计为目的,以在一定的设计逻辑产生的建筑及形态为研究对象,将结构生成逻辑作为研究的出发点,梳理建筑历史发展过程中结构与建筑的发展沿革及技术关联。分析设计与建造一体化流程的设计方法及逻辑,梳理各类新兴建造技术及设计方法并提出其可能的发展方向。其次从结构性能体系入手,讨论基于结构性能下建筑形态的设计及建造方法。该设计方法以结构性能作为出发点,以数字化设计与建造协同的建筑形态生形作为研究重点。整个设计方法分为建筑与结构性能集成、建筑与建造协同关系建构、设计与建造一体化流程优化三个步骤。在形态生成方面,采用多参数结合及几何结构约束的方法进行初步的形态生成;在结构与建造策略协同方面,采用模拟反馈、结构全过程检验及算法优化的方法对建构性能和建造流程进行评估和优化。全文基于Rhinoceros和Grasshopper软件平台及KUKA机械臂硬件平台,构建了数字化设计与建造一体化方法,实现了设计与建造信息的共享及反馈,并在结构性能、建筑形态生成与机器人建造之间建立实时交互的关联性。最后,通过开展设计与建造一体化实践对流程进行了验证。