大型土木工程结构的设计和分析依赖于精细化的数值模型。而开展结构的设计优化和基于模型的性能评估需要对其物理参数设置进行大量的迭代分析,即求解多约束条件下的极值问题。但此前的研究中多基于商业软件平台,由于其不同软件之间接口复杂、更新周期慢等因素限制了相关研究的深入开展。本研究基于开源平台OpenSees和Python,开发了适用于复杂工程结构模型更新与优化的开源程序框架。首先,通过开源分布式计算框架dispy搭建高性能集群计算平台,基于scikit-opt开发适用于集群计算的粒子群优化算法,进一步编写不同功能模块的软件接口,连接模型分析平台与开源集群计算平台,实现复杂工程结构模型的集群分析和模型更新。本程序框架主要具备以下特点:采用开源计算平台,程序兼容性强且适合二次开发;采用集群计算框架,可充分利用本地和网络的计算机资源加速计算,适用于复杂结构的精细模型更新;集成了智能优化算法,通过设计合理的目标函数,可以实现在不同工程领域内的实践应用。