热结构分析（thermal structural analysis），理学-力学-固体力学-结构力学-结构静力学-结构有限元法，结构力学中研究温度变化对结构变形和应力的影响的一个领域。飞行器高速飞行、或航天器重返大气层条件下，气动加热十分严重；在汽轮机、燃气轮机等各种发动机，以及核反应堆中，结构也始终处于载荷和高温的联合作用之下。根据热弹性力学，受热结构的热变形受到约束、或温度场不均匀时都会产生热应力，当热应力超过允许值时，就会导致结构发生破坏或因产生大变形而失效。热结构分析的主要研究内容包括热皱损、热冲击响应、热疲劳、热诱发振动等。⑴热皱损。薄壁结构在温度与载荷共同作用下发生的屈曲。一方面，热应力和载荷应力都是压应力时，总压应力大于载荷压应力；另一方面，升温导致弹性模量降低。这两方面因素都会降低结构的抗皱损能力。⑵热冲击响应。结构中的热应力短时间内大幅度变动的现象。飞船返回舱重返大气层时外壁温度骤升，大尺寸金属板淬火时突然冷却，这些都能引起热冲击。热冲击能使结构产生应力波而导致破坏。突然冷却会使结构表面收缩并产生拉应力，使脆性材料产生裂纹，使韧性材料脆化断裂。