Архитекторы, строители, прорабы, пользователи и жильцы здания зависят от точного структурного анализа при определении физической целостности сооружения. Конкретной структурой может быть дом, офисное здание, мост, туннель, башня или даже самолет или корабль. Структурный анализ гарантирует, что конкретный конструктивный проект выдержит напряжения и силы, как внутренние, так и внешние, на которые он рассчитан. Таким образом, известные параметры применяются при исследовании факторов безопасности и долговечности конкретной конструкции. Кроме того, структурный анализ часто используется для определения причины структурного разрушения.
Анализ конструкции должен отражать точную оценку всех предполагаемых сильных и слабых сторон конструкции. Анализ позволит определить пределы объема, а также линейные и поверхностные прочности и слабости компонентов конструкции, включая прочность колонн, стен, соединителей, балок, раскосов и крыш. Структурный анализ основан в значительной степени на непреложных физических законах. Правильный структурный анализ чаще всего приводит к перенастройке конструкции.
В дополнение к жестким физическим ограничениям несущей способности, прочности на растяжение и производственных свойств строительных материалов, математика, испытания, расчеты и теория являются отдельными и важными аспектами структурного анализа. Каждый компонент конструкции и материала конструкции подчиняется собственному набору физических законов. При подготовке структурного анализа изучается даже устойчивость поверхности, на которой будет стоять конструкция, ветровые условия и ударопрочность различных компонентов конструкции.
Инженеры-строители, ответственные за анализ конструкции, хорошо образованы и обучены расшифровывать сложности свойств материалов, геометрического дизайна и факторов напряжения — как предполагаемых, так и фактических — определяющих осуществимость конкретной конструкции. Используя образование, опыт и современное программное обеспечение, инженеры-строители, архитекторы и строители совместно возводят структура, которая будет сопротивляться разрушению. Инженер-строитель, как и его функция, часто должен пренебрегать финансовыми интересами строителя, а также обуздывать эстетические фантазии дизайнера или архитектора.
Структурный анализ имеет историю, насчитывающую более 2000 лет. Древние греки и римляне использовали анализ несущих материалов, силы и напряжения для строительства древних сооружений, некоторые из которых сохранились до наших дней. Великая Китайская стена — еще один пример древней архитектуры, сохранившейся до наших дней благодаря правильному анализу запроектированной целостности структурных компонентов. Очевидно, что хотя строительные материалы и эстетика конструктивного проектирования радикально изменились за столетия, базовый математический анализ конструктивных элементов остается прежним.
