Les architectes, les constructeurs, les superviseurs de construction, les utilisateurs et les occupants d’une structure dépendent tous d’une analyse structurelle précise pour déterminer l’intégrité physique d’une structure. La structure spécifique peut être une maison, un immeuble de bureaux, un pont, un tunnel, une tour ou même un avion ou un navire. L’analyse structurelle garantit que la conception structurelle particulière résistera aux contraintes et aux forces, à la fois internes et externes, pour lesquelles elle est conçue. Ainsi, des paramètres connus sont mis en œuvre dans l’examen des facteurs de sécurité et de longévité d’une structure particulière. De plus, l’analyse structurelle est souvent utilisée pour déterminer la cause d’une défaillance structurelle.
L’analyse d’une structure doit refléter une estimation précise de toutes les forces et faiblesses anticipées d’une structure. L’analyse déterminera les limites de volume, ainsi que les résistances et les faiblesses linéaires et surfaciques des composants structurels, y compris la résistance des colonnes, des murs, des connecteurs, des poutres, des contreventements et des toits. L’analyse structurelle est basée, en grande partie, sur des lois physiques immuables. Une analyse structurelle correcte aboutit le plus souvent à la sur-construction d’une structure.
En plus des limites physiques inflexibles de la capacité de charge, de la résistance à la traction et des propriétés de fabrication des matériaux de construction, les mathématiques, les tests, les calculs et la théorie sont chacun un aspect distinct et important de l’analyse structurelle. Chaque conception et composant matériel d’une structure est soumis à son propre ensemble de lois physiques. Même la stabilité de la surface sur laquelle la structure reposera, les conditions de vent et la résistance aux chocs des divers composants d’une structure sont examinés lors de la préparation d’une analyse structurelle.
Les ingénieurs en structure, responsables de l’analyse d’une structure, sont hautement qualifiés et formés pour déchiffrer les complexités des capacités des matériaux, de la conception géométrique et des facteurs de contrainte – à la fois prévus et réels – déterminant la faisabilité d’une conception structurelle particulière. En utilisant l’éducation, l’expérience et des logiciels structurels modernes, les ingénieurs structurels, les architectes et les constructeurs travaillent de concert pour ériger une structure qui résistera à l’échec. L’ingénieur en structure, comme c’est sa fonction, doit souvent passer outre les préoccupations fiscales du constructeur, ainsi que la maîtrise des fantaisies esthétiques du concepteur ou de l’architecte.
L’analyse structurelle a une histoire qui remonte à plus de 2000 ans. Les anciens Grecs et Romains utilisaient l’analyse des matériaux porteurs, de la force et des contraintes pour construire les structures de l’Antiquité, dont un certain nombre restent intactes aujourd’hui. La Grande Muraille de Chine est un autre exemple d’architecture ancienne qui subsiste aujourd’hui grâce à une analyse correcte de l’intégrité projetée des composants structurels. Il est évident que bien que les matériaux de construction et l’esthétique de la conception structurelle aient radicalement changé au cours des siècles, l’analyse mathématique de base des éléments structurels reste la même.