Уперше використано енергетичні принципи раціоналізації параметрів конструкцій з простою зовнішньою та складною внутрішньою геометрією. Досліджено характер розподілу щільності потенційної енергії деформацій з метою його використання як критерію позитивності роботи конструкції. Розроблено скінченноелементні моделі, з їх використанням побудовано методику формування зазначених конструкцій. Розроблено методику комплексного формування структури та послідовність виготовлення ефективних бетонних і залізобетонних елементів з простою зовнішньою та складною внутрішньою геометрією. З використанням методу адаптивної еволюції розглянуто завдання раціоналізації консольної та нерозрізної балок, безроскісної ферми (балки Віренделя) та стінового блоку підвалу. Проведено експериментальне тестування й оцінювання адекватності розроблених теоретичних моделей шляхом постановки та проведення квазінатурних виробувань безроскісних ферм (балок Віренделя) і фрагментів стінового блоку підвалу. На підставі одержаних результатів розроблено методику комплексного формування структури та послідовність виготовлення ефективних бетонних і залізобетонних елементів з простою зовнішньою та складною внутрішньою геометрією.