多变量单元单参数控制函数
对于结构优化中多变量单元的设计变量处理，给出了用一元函数的达芬缩并公式建立控制截面几何量族的统一方法，其求解则纳入一般非线性规划的算法之中，对包括空间梁单元在内复杂结构的应用，取得了节省用材的可观经济效益。获北京市自然科学基金资助。
多变量单元单元多参数控制函数
采用多变量函数的达芬缩并公式建立了多变量单元九个截面几何参数的近似函数，整个优化模型从而化为广义几何规划，应用二阶或全二阶原算法求解。该方法的优点是直接设计截面尺寸。本项目同前一项目解决了结构优化领域实用时避而不做的设计变量处理难题，不仅有理论意义，更有实用价值。获北京市自然科学基金资助。
规划法与准则法一大类问题统一解法
从模型化入手，针对结构优化规划法与准则法一大类问题常常出现的由矩阵奇异引起病态困难，利用松弛法的手段，统一化为LP问题，形成了效率较高的解法，从根本上克服了求解的难点。
离散变量优化的单元统一建模与求解
构造了无穷小多节离散单元的无限组合模型，克服了坦普曼（Templeman）提出的有限多节单元组合只适合于象轴力杆这种等内力单元的局限性，为任意单元离散优化问题开辟了统一建模的新路，又采用降维、变量连接、接力优化等策略提高了求解效率。
满应力方法的一系列有效改进
满应力方法由于概念简单、收敛快，受到工程人员的欢迎，为此运用应力变换、两点有理逼近、原倒变量展开等途径对满应力方法进行了一系列改进，虽然较传统的满应力方法变动不太大，计算效果却很明显。
连续变量与离散变量混合的结构优化问题
以连续梁结构优化为例，着手解决了含连续变量与离散变量混合情况的结构优化的难题，采用了基于裴波纳契（Fibonacci）搜索的策略与方法处理离散变量，用一般的数学规划解法处理连续变量，有广泛的应用前景。
最优二阶敏度联系的两步优化的分解方法
对于大型结构与多学科优化问题，索别斯基（Sobieski）提出了在分解的层或片间传递一阶导数的方法，为了提高求解效率，将一阶导数推广到二阶，并且对于桁架形状优化进行了应用，称为最优二阶敏度联系的两步优化的分解方法。
结构拓扑优化的独立、连续、映射建模与解法
提出结构拓扑优化的ICM（独立、连续、映射）方法，以重量为目标函数，解决了通常以柔顺性为目标处理多工况的多目标困难，克服了拓扑优化同截面、几何层次优化不能用一个标准的弱点，为拓扑优化的工程实用创造了条件。获国家自然科学基金资助。
应力全局化和应力集成化方法
基于Misses强度理论，利用结构应变能表达和K-S函数方法分别提出了应力全局化和应力集成化方法，极大地降低应力约束显式化的工作量，使结构拓扑优化问题解决了一个极大的困难。
中心点精确RSM（响应面方法）
提出的RSM（响应面）方法能够保证在中心点具有精确的响应值，在诸多结构和多学科优化问题中进行了应用，取得了满意的求解效果。
