為建立具有良好生物學性能的骨支架結構，本文基于螺旋（G）型、菱形（D）型三周期極小曲面（TPMS），設計了兩種新型梯度TPMS支架：雙向線性漸變G型（L-G型）支架、D型/G型融合（N-G型）支架，并通過壓縮仿真獲得了兩種支架的結構力學性能參數。然后，本文通過計算流體動力學（CFD）仿真獲得了支架內流體的流動性能參數，并由達西定律計算出兩種支架的滲透率。基于組織分化理論，本研究預測了兩種支架的組織分化面積。研究結果顯示，L-G型支架較N-G型支架的承載能力更強，而N-G型支架在滲透率及軟骨組織分化面積等生物學性能方面更優。L-G型和N-G型支架的建模過程為骨支架的設計提供了一種新思路，文中的仿真分析也可為支架植入人體后的骨整合預測提供參考。