等效静态载荷主要是用来代替动态载荷产生的效果，并且等效静态载荷对动态载荷效果的替代不仅仅局限于单一工况。在动态载荷下，物体表现最明显的一个特征就是动态载荷所造成的位移。因此，引入一个静态载荷，使物体在该静态载荷下变形形成的位移场同物体在承受某一动态载荷时的位移场相同，即通过位移场等效原理引入等效静态载荷。事实上，等效静态载荷已经被广泛应用于工程领域。在大多数工程实践中，等效静态载荷主要用来预测某些关键部位的变形或位移情况，如桥梁中点的位移情况。在这些应用中，这些等效静态载荷的时间信息已不是考虑对象，所考虑的仅仅是其数值的大小。以往，一般通过实验数据、动载系数及其他经验方法来获取等效静态载荷。一直以来，对于等效静态载荷也没有明确的概念。韩国学者Kang BS对其进行了总结，给出了等效静态载荷的明确定义并将其推广到更广的应用领域。

等效静态载荷的定义：当结构承受动态载荷时，在某一时刻，结构发生变形从而形成一个位移场。如果一个静态载荷能够产生相同的位移场，则称该静态载荷为这一动态载荷在某一时刻的等效静态载荷。

根据上面的定义，可通过有限元法得到等效静态载荷的计算公式。若不考虑阻尼，受动态载荷结构的运动方程可以表达为

式中，M（b） 为质量矩阵，K（b）为刚度矩阵，y（t）为位移，r（t）为结构所受外力。式（8-1）移项后可得：

根据位移场等效，所以静态载荷f_eq为(www.daowen.com)

从式（8-3）中可以看出，等效静态载荷可以由外力和结构的惯性力求出。因此，等效静态载荷是设计变量的隐函数。尽管外力是沿某个固定的方向作用在物体上，但由于惯性力是不为零的，所以等效静态载荷可以是沿任意方向的。这样就可以更加精确地描述出结构在某一时刻的受力情况。

另外，根据式（8-3），等效静态载荷只有在对结构进行瞬态分析之后才能计算得到，也就是说通过等效静态载荷计算的是已知的位移场。从这个角度来说，等效静态载荷对我们是没有任何意义的。但是，这里研究的不是利用等效静态载荷来预测动态载荷产生的变形情况，而是希望根据位移等效原理得到等效静态载荷，并将其应用于结构优化中。换句话说，这里的等效静态载荷是以设计为导向的载荷而不是以分析为导向的载荷。接下来将介绍设计为导向的载荷在动态响应优化领域的应用。

类似地，等效惯性力可以定义为

该式将用于优化过程中加速度的定义。