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桥梁结构一般受到恒载和活载的作用，在其结构的拓扑优化过程中必须考虑载荷的变化．为了解决桥梁结构拓扑优化的应用问题，首先给出了桥梁结构的优化数学模型，结构活载采用效率活载替代；而后导出了涉及桥梁结构恒载和活载的多载荷工况的位移灵敏度公式，建立了考虑应力和位移要求的多约束三维结构优化算法．给出的两个拱桥仿真算例验证了方法的有效性和正确性．