Phân tích kết cấu phi tuyến là việc phân tích kết cấu khi chúng làm việc ngoài miền đàn hồi tuyến tính hoặc/và khi chúng bị biến dạng khá lớn. Việc phân tích này đóng vai trò quan trọng trong thiết kế kết cấu hiện đại. Triết lý thiết kế kết cấu theo trạng thái giới hạn mà chúng ta đang áp dụng cũng dựa trên nền tảng phân tích phi tuyến đó. Ở trạng thái giới hạn về cường độ, nói chung vật liệu sẽ làm việc ngoài giới hạn đàn hồi trong khi ở trạng thái giới hạn về biến dạng, chuyển vị thì kết cấu thường bị biến dạng khá lớn, khi đó các kết quả phân tích dựa trên giả thiết biến dạng bé sẽ không còn phù hợp. Chính vì vậy mà kiến thức và cảm nhận về sự làm việc phi tuyến kết cấu là rất cần thiết cho người kỹ sư kết cấu hiện nay.

Mặc dù có tầm quan trọng rất lớn như vậy nhưng phân tích phi tuyến lại chưa có vị trí xứng đáng trong nhiều chương trình đào tạo kỹ sư xây dựng hiện nay. Kiến thức về kết cấu phi tuyến chỉ được giới thiệu rất sơ lược và rải rác trong một số môn học. Thậm chí trong nhiều chương trình đào tạo sau đại học mà tác giả được biết cũng không có môn học trang bị cho học viên các kiến thức này. Tài liệu tiếng Việt chuyên về phân tích phi tuyến kết cấu hiện nay khá ít, có tài liệu mang đậm tính hàn lâm, dễ làm cho người đọc bị phân tâm trong rừng các biểu thức toán học phức tạp vốn có của bài toán phi tuyến. Trước thực tế này, chúng tôi mong muốn biên soạn một cuốn tài liệu thiên về hướng ứng dụng để làm cầu nối giữa những kiến thức sơ lược và những tài liệu hàn lâm nói trên. Sau khi đọc và thực hành theo tài liệu đó, người đọc sẽ có những hiểu biết nền tảng về phân tích kết cấu phi tuyến và có thể thực hiện được các khảo sát cho riêng mình để nâng cao cảm nhận về sự làm việc thực tế của kết cấu cũng như để thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu. Mong muốn đó đã thôi thúc cho sự ra đời của cuốn tài liệu mà quý độc giả đang cầm trên tay.