混沌作为非线性科学研究的核心内容，近二十年来引起了人们的广泛关注，并在混沌理论的探讨和混沌工程应用等方面均取得了可喜的研究成果。本文在基于混沌理论研究成果的基础上，对混沌的特性做了详细的分析，利用数值仿真的方法研究几类混沌吸引子在相空间的动态特性，针对混沌在桩、非线性双曲薄壳、地震和混凝土中的应用进行系统特性分析，探讨了混沌控制、同步和优化的应用价值，从而充分地揭示了混沌在结构工程应用中所具有的美好前景。主要内容如下： 第一章回顾了混沌的起源与发展，论述了混沌在工程中的应用意义和涉及到的几方面内容，提出本文的研究内容和研究目标。 第二章首先给出了混沌的几种定义、混沌运动的特征和通往混沌的道路，较系统地描述了混沌数据的分析方法。 第三章首先论述了振动的发展历程，给出混沌振动的一个简单实例，然后分析了混沌振动的几何特征和混沌振动的数值识别方法。 第四章首先简单介绍了系统仿真软件Simulink，然后利用Simulink仿真了Lorenz混沌吸引子和强迫Vanderpol振子。 第五章研究了桩在轴向荷载和横向荷载下的振动分析，通过比较结果得出一定有意义的结论。 第六章研究了非线性双曲薄壳的的混沌运动，并通过分析得出非线性双曲薄壳的的混沌运动规律。 第七章研究了分形与混沌在地震中的应用研究，首先分析了分形及其数学基础，然后分析了地震波的分形特性。 第八章对混凝土的分形及其裂缝的混沌特性进行了初步研究，首先分析了混凝土的分形结构及其特性，然后研究了混凝土的裂缝演变动力学方程和混沌诊断与判据。 第九章介绍了混沌控制、同步与优化。介绍了混沌控制、同步和优化发展方向和应用价值。