内蒙古钢结构厂家结构优化与建筑生形~结构拓扑优化的目的在于，在一定的约束条件下，通过寻找结构拓扑形态、形状和尺寸，获取结构性能。在当下材料资源短缺、环境影响以及技术竞争等多方压力下，我们需要更轻质、更低成本且能可持续发展的结构，因而结构设计变得尤为重要。在过去的30年间，随着高速计算机的问世和算法的快速进步，越来越多的工程师和建筑师开始研究性能化设计。结构优化起初主要出于学术兴趣，呼市CZ型钢结构现在迅速发展为实际应用。越来越多的研究直接将结构优化算法或者程序包提供给结构、机械和建筑设计领域的终端用户。经过多年的发展和完善，一些通用的结构优化操作方法已经建立并得到广泛认可。在这些方法中，渐进结构优化法（the EvolutionaryStructureal Optimisation，简称ESO）由于其易用性和高效性，内蒙古钢结构被工程师和建筑师广泛采用。ESO算法早于20世纪90年代早期提出，通过逐渐去除结构中低应力材料，

使余下的结构进化为好的形态，既简单又快捷。ESO可以与一些商业的有限元分析（FEA）软件进行互连，如“ABAQUS”和“ANSYS”；同时它还可以和一些流行的计算机辅助设计软件整合使用，如犀牛（Rhinoceros）和玛雅（Maya）。下文是一个利用ESO算法 进行形态优化的样例，很好地表达了一个重力作用下的悬挂物体形态的进化过程。初始模型中的顶部切了两个开口，已形成一个固定在顶端的小柱。通过逐步去除低应力材料，获得一个表面应力分布均匀的形态，类似苹果或者樱桃。

其后提出的双向渐进优化算法（the Bi-directional ESO，简称 “BESO”）,呼和浩特钢结构桥梁在上述算法基础上更加完善。材料除了能够从结构中移除，还可以在需要的部位生长。从数值优化的角度，这种双向优化的好处显而易见，即被错误去除的材料可以通过生长过程得到复原。呼市C型钢结构目前，BESO算法已经很成熟，可以对独立的网格面进行收敛计算。

对建筑师而言，在概念设计阶段，ESO和BESO算法为创造新颖高效的结构形式提供了机会。近几年也出现了在工程结构设计中应用ESO算法的案例。其中一个开拓性的尝试是日本的AKITAGWA河畔办公楼。项目用地10m×6m,与2004年4月建成。内蒙古钢结构该楼东立面的墙体和楼板都保持原样，而在西、南、北三个立面的设计中应用了ESO的拓展算法。在优化设计中，同时考虑了竖向静荷载和横向的地震荷载。另一个建成的案例是卡塔尔国际会议中心，其长达250m的入口应用了BESO算法进行设计。支撑入口平台的对称支柱被设计为有机形态。这个特殊的设计运用钢管、预应力钢条、钢板、钢丝和混凝土等材料得以实施。这个设计概念起初实在意大利的佛罗伦萨新站的项目中提出的。

在结构拓扑优化的问题中，刚度式结构性能关键的要素之一。内蒙古钢结构从数学的角度而言，结构刚度优化的目的是寻求刚度的小值，该值可以用几何参数的函数，即设计变量来表达。包括BESO在内的大部分拓扑优化算法都是基于有限元方程的，它会将结构体离散成一个个单元体进行分析计算。呼市Z型钢结构每个单元体的状态（开启或关闭）能够方便地呈现结构的几何形态，因此可被视为设计变量。一个简单但完整的刚度优化模型通常包含一个体积约束值，用于控制材料的用量。在BESO计算过程中，为了实现优化目标，敏感度分析将设计变量在1和0之间切换（1表示开启，0表示关闭）。BESO算法的实现细节可查阅相关参考文献。内蒙古钢结构下文呈现的是BESO在建筑设计中的应用案例。