在现代制造领域,结构的快速设计与分析一直是研究热点。结合增材制造技术,通过参数化设计可以实现与结构功能上的匹配,但是如何通过参数化设计去调控结构的力学性能,是一个极具考验的研究课题。三周期极小曲面（Triply Periodic Minimal Surfaces）是一种光滑全连通的周期性多孔结构,具有优异的几何特性和力学性质,在医疗服务、建筑设计、材料化学等领域广泛应用。本文主要基于三周期极小曲面结构进行参数化设计与分析,利用Grasshopper参数化建模平台,从多个参数入手,探究不同TPMS结构的力学规律,揭示在不同参数下多孔结构的性能机理,并应用于多孔结构实例设计。主要研究内容及方法如下:（1）基于空间点阵的参数化建模。基于隐式曲面函数与空间点阵,来实现不同三周期极小曲面结构的建模,提出了一种由几何参数确定结构参数的设计方法,通过厚度、周期、旋转角度等参数来进行极小曲面的结构设计。建立了结构孔隙率与几何参数的函数关系,研究了一种通过改变厚度来调控任意孔隙率变周期结构的策略。（2）设计参数与力学性能的关系。以孔隙率为研究对象,利用控制变量法,揭示了周期参数和结构刚度的周期性规律,通过准静态压缩试验,建立了杨氏模量与孔隙率的数学关系,提出了一种具有功能梯度的多孔结构设计方法。对设计的结构进行有限元分析与实体打印验证,结果表明,所设计的梯度骨结构孔径分布合理,杨氏模量符合刚度要求,并且具有良好的力学连续性。（3）所提设计方法在鞋中底多孔结构设计中的应用。以鞋中底设计为例,通过足底压力分析和数据采集,通过设计参数驱动多孔结构生成。改变周期和旋转角度参数,将设计空间划分为单元格,设计了一种全局可控、局部孔隙均匀的梯度多孔结构。为了验证提出的设计与方法,对设计的梯度鞋中底结构进行实体打印与实验,结果表明,所设计的梯度鞋中底结构能够很好地降低足底峰值力,缓解足部负担,起到良好的缓冲作用。