使用各向异性类拱格栅连续体材料模型，建立一种构件沿多个方向非均匀连续分布场，用于构造拓扑优化的类拱格栅（Prager）结构。按照真实具体材料设置力学性质（弹性模量、许用拉压应力等）与成本之间的关系，以便容易地将材料分布场再转化为真实构件和结构。采用该材料模型将经典的单一材料Prager结构拓展到多种材料的复合结构；将Prager结构的应力约束扩展到位移、稳定性和动力特性等更一般约束。建立这种广义Prager结构的有限元优化分析方法。以材料在结点位置的密度和方向为设计变量。通过形函数插值得到单元内部的材料分布，从而形成拓扑优化的材料连续分布场。该分布场不直接描述具体的构件（如杆、索等）。根据力学性质与材料的关系再将材料分布场转化为具体构件和结构，以此解决网架、网壳、悬索及其组合等大跨空间结构的拓扑优化问题。优化过程不抑制中间密度，从根本上避免了单元铰接、棋盘格等数值不稳定问题。
