结构优化作为实现结构高性能、低材耗的重要手段,一直以来为广大学者所重视。随着计算机技术与优化理论的发展,结构拓扑优化成果逐渐丰富。目前,结构优化方法广泛运用于航天航空、汽车制造以及机械等众多领域。但是在建筑工程结构中的应用相对较少。建筑工程结构中普遍存在拉压异性材料。目前结构拓扑优化方法大多采用拉压同性的材料模型,涉及拉压异性材料问题研究较少。本文主要研究了基于拉压异性类桁架材料模型的结构拓扑优化方法。通过修改类桁架材料模型,引入拉压异性概念,形成了基于拉压异性类桁架材料模型的拓扑优化方法。采用短悬臂结构优化算例分析了满应力优化准则方法不能用于解决拉压异性材料拓扑优化问题。为了检验优化算法的准确性,本文采用解析方法研究了拉压弹性模量不同的二杆结构在任意方向荷载作用下体积约束柔度最小化问题和拉压允许应力不同的二杆结构在任意方向荷载作用下应力约束体积最小化问题。得到了这两个优化问题的解析解,可以作为检验数值优化方法正确性的标准算例。在对拉压异性类桁架结构体积约束柔度最小化问题进行分析时,采用移动渐进线方法作为数学优化算法,使用标准化优化流程。由于杆件密度和杆件方向这两组设计变量差异较大,导致优化结果不理想。于是本文对优化流程进行修改,得到新的优化算法。并采用第3章中的标准算例进行检验新方法的准确性。通过几个简单的算例验证新方法实际效果,为工程实际运用提供思路。在第5章中,对拉压异性材料应力约束体积最小化问题中出现应力约束奇异性问题进行研究。通过满应力准则优化结果和移动渐近线方法优化结果对比,明确设计域退化问题。采用应力约束放松方法结合移动渐近线方法解决拉压异性二杆结构应力约束体积最小化问题。并对应力约束放松系数、约束函数数学表达形式对优化迭代过程影响进行了详细分析,为解决应力约束体积最小化问题提供了基础。