自然界的生物结构在自适应生长规律的控制下形成了既没有不承载区，也没有过载区的最优材料布局形态，基于这种自适应生长规律原理的SKO（soft kill option）方法可用于工程结构的拓扑优化设计。深入探讨了基于满应力准则的SKO原理的实现方法，并着重讨论了结构拓扑形态寻优过程中的设计参数、寻优策略等关键技术，以若干典型的设计实例说明了该方法的有效性。

为实现塔式起重机臂架布局和尺寸的优化,提出了桁架结构拓扑及尺寸两阶段优化设计方法.第一阶段先建立臂架的周期性板梁拓扑优化模型,使用周期性SKO方法对腹板进行连续体拓扑优化,得到优化的腹板拓扑构型,并通过提取主应力路径将优化的腹板拓扑结构转化为离散的腹杆布局;第二阶段以臂架腹杆截面半径为设计变量,臂架柔度为目标函数,材料体积为约束条件建立优化模型,基于Lagrange乘子法和库恩塔克条件推导腹杆截面尺寸优化迭代准则,基于欧拉公式推导了腹杆稳定性约束条件以保证尺寸优化过程中臂架稳定性.数值分析结果表明,该优化方法能有效地减轻臂架结构质量,提高臂架的刚度,减少变形并降低结构应力水平.