Architekten, Bauherren, Bauleiter, Benutzer und Bewohner eines Bauwerks sind bei der Bestimmung der physischen Integrität eines Bauwerks alle auf eine genaue Strukturanalyse angewiesen. Die konkrete Struktur kann ein Haus, ein Bürogebäude, eine Brücke, ein Tunnel, ein Turm oder sogar ein Flugzeug oder Schiff sein. Die Tragwerksanalyse stellt sicher, dass der jeweilige Tragwerksentwurf den internen und externen Belastungen und Kräften standhält, für die er ausgelegt ist. Somit werden bekannte Parameter bei der Untersuchung der Sicherheits- und Langlebigkeitsfaktoren einer bestimmten Struktur implementiert. Außerdem wird häufig auf die Strukturanalyse zurückgegriffen, um die Ursache von Strukturversagen zu bestimmen.
Die Analyse einer Struktur muss eine genaue Einschätzung aller erwarteten Stärken und Schwächen einer Struktur widerspiegeln. Die Analyse wird Volumengrenzen sowie lineare und flächige Stärken und Schwächen von tragenden Komponenten bestimmen, einschließlich der Festigkeit von Stützen, Wänden, Verbindern, Trägern, Streben und Dächern. Die Strukturanalyse basiert zum großen Teil auf unveränderlichen physikalischen Gesetzen. Eine korrekte statische Berechnung führt meistens zur Überbauung eines Bauwerks.
Neben den starren physikalischen Grenzen von Tragfähigkeit, Zugfestigkeit und Fertigungseigenschaften von Baustoffen sind Mathematik, Prüfung, Berechnung und Theorie jeweils ein eigenständiger und wichtiger Aspekt in der Statik. Jede Konstruktions- und Materialkomponente einer Struktur unterliegt ihren eigenen physikalischen Gesetzmäßigkeiten. Auch die Standfestigkeit des Untergrundes, die Windverhältnisse und die Schlagfestigkeit der verschiedenen Bauteile eines Bauwerks werden bei der Erstellung einer Statik untersucht.
Bauingenieure, die für die Analyse einer Struktur verantwortlich sind, sind hochqualifiziert und geschult, um die Komplexität von Materialfähigkeiten, geometrischem Design und Stressfaktoren – sowohl beabsichtigt als auch tatsächlich – zu entschlüsseln, die die Durchführbarkeit eines bestimmten strukturellen Designs bestimmen. Mit Ausbildung, Erfahrung und moderner Tragwerkssoftware arbeiten Bauingenieure, Architekten und Bauherren zusammen, um ein Bauwerk zu errichten, das dem Versagen standhält. Der Tragwerksplaner, wie es seine Funktion ist, muss oft die steuerlichen Belange des Bauherrn sowie die ästhetischen Wünsche des Planers oder Architekten zügeln.
Die Strukturanalyse hat eine weit über 2000-jährige Geschichte. Die alten Griechen und Römer nutzten die Analyse von tragenden Materialien, Kräften und Spannungen, um die Strukturen der Antike zu bauen, von denen einige heute noch intakt sind. Die Chinesische Mauer ist ein weiteres Beispiel für antike Architektur, die heute aufgrund einer korrekten Analyse der projizierten Integrität der strukturellen Komponenten überlebt hat. Es ist offensichtlich, dass sich Baumaterialien und konstruktive Gestaltungsästhetik im Laufe der Jahrhunderte radikal verändert haben, die grundlegende mathematische Analyse von Strukturelementen jedoch gleich geblieben ist.