索力監(jiān)測問題索載荷識別方法
【專利摘要】索力監(jiān)測問題索載荷識別方法基于索力監(jiān)測，通過監(jiān)測索結構溫度和環(huán)境溫度來決定是否需要更新索結構的力學計算基準模型，得到計入索結構溫度和環(huán)境溫度的索結構的力學計算基準模型，在此模型的基礎上計算獲得單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣。依據(jù)被監(jiān)測量當前數(shù)值向量同被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量、單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣和待求的被評估對象當前名義損傷向量間存在的近似線性關系算出被評估對象當前名義損傷向量的非劣解，據(jù)此可以在有溫度變化時，剔除干擾因素的影響，識別出載荷變化量和問題索。
【專利說明】索力監(jiān)測問題索載荷識別方法
【技術領域】
[0001]斜拉橋、懸索橋、桁架結構等結構有一個共同點，就是它們有許多承受拉伸載荷的部件，如斜拉索、主纜、吊索、拉桿等等，該類結構的共同點是以索、纜或僅承受拉伸載荷的桿件為支承部件，為方便起見，本方法將該類結構表述為“索結構”，并將索結構的所有承載索、承載纜，及所有僅承受軸向拉伸或軸向壓縮載荷的桿件(又稱為二力桿件)，為方便起見統(tǒng)一稱為“索系統(tǒng)”，本方法中用“支承索”這一名詞指稱承載索、承載纜及僅承受軸向拉伸或軸向壓縮載荷的桿件，有時簡稱為“索”，所以在后面使用“索”這個字的時候，對桁架結構實際就是指二力桿件。支承索的受損和松弛對索結構安全是一項重大威脅，本方法將受損索和松弛索統(tǒng)稱為有健康問題的支承索，簡稱為問題索。在結構服役過程中，對支承索或索系統(tǒng)的健康狀態(tài)的正確識別關系到整個索結構的安全。在環(huán)境溫度發(fā)生變化時，索結構的溫度一般也會隨著發(fā)生變化，在索結構溫度發(fā)生變化時，索結構承受的載荷也可能發(fā)生變化，實際上即使索結構的溫度不發(fā)生變化，索結構承受的載荷也可能單獨發(fā)生變化，同時索結構的健康狀態(tài)也可能在發(fā)生變化，在這種復雜條件下，本方法基于索力監(jiān)測(本方法將被監(jiān)測的索力稱為“被監(jiān)測量”)來識別問題索和索結構承受的載荷的變化量，屬工程結構健康監(jiān)測領域。
【背景技術】
[0002]剔除載荷變化和結構溫度變化對索結構健康狀態(tài)識別結果的影響，從而準確地識別結構的健康狀態(tài)的變化，是目前迫切需要解決的問題；同樣的，剔除結構溫度變化和結構健康狀態(tài)變化對結構承受的載荷的變化量的識別結果的影響，對結構安全同樣具有重要意義；目前還沒有一種有效的方法能夠同時解決這兩個問題，本方法公開了解決這兩個問題的一種有效方法。也就是說，本方法實現(xiàn)了已有方法不可能具備的兩種功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術問題:本方法公開了一種方法，實現(xiàn)了已有方法不可能具備的兩種功能，分別是，一、在結構承受的載荷和結構(環(huán)境)溫度變化時，能夠剔除載荷變化和結構溫度變化對索結構健康狀態(tài)識別結果的影響，從而準確地識別出問題索；二、本方法在識別出問題索的同時，還能同時識別出載荷的變化，即本方法能夠剔除結構溫度變化和支承索健康狀態(tài)變化的影響，實現(xiàn)載荷變化程度的正確識別。
[0004]在索結構服役過程中，支承索自由狀態(tài)(此時索張力也稱索力為O)下的索長度(稱為自由長度，本方法專指支承索兩支承端點間的那段索的自由長度)會發(fā)生變化，本方法的目的之一就是要識別出自由長度發(fā)生了變化的支承索，并識別出它們的自由長度的改變量，此改變量為該索的索力調(diào)整提供了直接依據(jù)，為了方便，本方法將自由長度發(fā)生變化的支承索統(tǒng)稱為松弛索。
[0005]技術方案:物體、結構承受的外力可稱為載荷，載荷包括面載荷和體積載荷。面載荷又稱表面載荷，是作用于物體表面的載荷，包括集中載荷和分布載荷兩種。體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點的載荷，如物體的自重和慣性力。
[0006]集中載荷分為集中力和集中力偶兩種，在坐標系中，例如在笛卡爾直角坐標系中，一個集中力可以分解成三個分量，同樣的，一個集中力偶也可以分解成三個分量，如果載荷實際上是集中載荷，在本方法中將一個集中力分量或一個集中力偶分量稱為一個載荷，此時載荷的變化具體化為一個集中力分量或一個集中力偶分量的變化。
[0007]分布載荷分為線分布載荷和面分布載荷，分布載荷的描述至少包括分布載荷的作用區(qū)域和分布載荷的大小，分布載荷的大小用分布集度來表達，分布集度用分布特征(例如均布、正弦函數(shù)等分布特征)和幅值來表達(例如兩個分布載荷都是均布，但其幅值不同，可以均布壓力為例來說明幅值的概念:同一個結構承受兩個不同的均布壓力，兩個分布載荷都是均布載荷，但一個分布載荷的幅值是IOMPa,另一個分布載荷的幅值是50MPa)。如果載荷實際上是分布載荷，本方法談論載荷的變化時，實際上是指分布載荷分布集度的幅值的改變，而分布載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的。在坐標系中，一個分布載荷可以分解成若干個分量，如果這分布載荷的若干個分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這若干個分布載荷的分量看成同樣數(shù)量的獨立的分布載荷，此時一個載荷就代表一個分布載荷的分量，也可以將其中分布集度的幅值變化比率相同的分量合成為一個分布載荷或稱為一個載荷。
[0008]體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點的載荷，如物體的自重和慣性力，體積載荷的描述至少包括體積載荷的作用區(qū)域和體積載荷的大小，體積載荷的大小用分布集度來表達，分布集度用分布特征(例如均布、線性函數(shù)等分布特征)和幅值來表達(例如兩個體積載荷都是均布，但其幅值不同，可以自重為例來說明幅值的概念:同一個結構的兩個部分的材料不同，故密度不同，所以雖然這兩個部分所受的體積載荷都是均布的，但一個部分所受的體積載荷的幅值可能是10kN/m3，另一個部分所受的體積載荷的幅值是50kN/m3)。如果載荷實際上是體積載荷，在本方法中實際處理的是體積載荷分布集度的幅值的改變，而體積載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的，此時在本方法中提到載荷的改變時實際上是指體積載荷的分布集度的幅值的改變，此時，發(fā)生變化的載荷是指那些分布集度的幅值發(fā)生變化的體積載荷。在坐標系中，一個體積載荷可以分解成若干個分量(例如在笛卡爾直角坐標系中，體積載荷可以分解成關于坐標系的三個軸的分量，也就是說，在笛卡爾直角坐標系中體積載荷可以分解成三個分量)，如果這體積載荷的若干個分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這若干個體積載荷的分量看成同樣數(shù)量的獨立的載荷，也可以將其中分布集度的幅值變化比率相同的體積載荷分量合成為一個體積載荷或稱為一個載荷。
[0009]當載荷具體化為集中載荷時，在本方法中，“載荷單位變化”實際上是指“集中載荷的單位變化”，類似的，“載荷變化”具體指“集中載荷的大小的變化”，“載荷變化量”具體指“集中載荷的大小的變化量”，“載荷變化程度”具體指“集中載荷的大小的變化程度”，“載荷的實際變化量”是指“集中載荷的大小的實際變化量”，“發(fā)生變化的載荷”是指“大小發(fā)生變化的集中載荷”，簡單地說，此時“某某載荷的某某變化”是指“某某集中載荷的大小的某某變化”。
[0010]當載荷具體化為分布載荷時，在本方法中，“載荷單位變化”實際上是指“分布載荷的分布集度的幅值的單位變化”，而分布載荷的分布特征是不變的，類似的，“載荷變化”具體指“分布載荷的分布集度的幅值的變化”，而分布載荷的分布特征是不變的，“載荷變化量”具體指“分布載荷的分布集度的幅值的變化量”，“載荷變化程度”具體指“分布載荷的分布集度的幅值的變化程度”，“載荷的實際變化量”具體指“分布載荷的分布集度的幅值的實際變化量”，“發(fā)生變化的載荷”是指“分布集度的幅值發(fā)生變化的分布載荷”，簡單地說，此時“某某載荷的某某變化”是指“某某分布載荷的分布集度的幅值的某某變化”，而所有分布載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的。
[0011]當載荷具體化為體積載荷時，在本方法中，“載荷單位變化”實際上是指“體積載荷的分布集度的幅值的單位變化”，類似的，“載荷變化”是指“體積載荷的分布集度的幅值的變化”，“載荷變化量”是指“體積載荷的分布集度的幅值的變化量”，“載荷變化程度”是指“體積載荷的分布集度的幅值的變化程度”，“載荷的實際變化量”是指“體積載荷的分布集度的幅值的實際變化量”，“發(fā)生變化的載荷”是指“分布集度的幅值發(fā)生變化的體積載荷”，簡單地說，“某某載荷的某某變化”是指“某某體積載荷的分布集度的幅值的某某變化”，而所有體積載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的。
[0012]本方法具體包括:
[0013]a.為敘述方便起見，本方法統(tǒng)一稱被評估的支承索和載荷為被評估對象，設被評估的支承索的數(shù)量和載荷的數(shù)量之和為N，即被評估對象的數(shù)量為N ;確定被評估對象的編號規(guī)則，按此規(guī)則將索結構中所有的被評估對象編號，該編號在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣；本方法用變量k表示這一編號，k=l, 2，3，…，N ;設索系統(tǒng)中共有M1根支承索，索結構索力數(shù)據(jù)包括這M1根支承索的索力，顯然M1小于被評估對象的數(shù)量N ;僅僅通過M1個支承索的M1個索力數(shù)據(jù)來求解未知的N個被評估對象的狀態(tài)是不可能的，本方法在監(jiān)測全部札根支承索索力的基礎上，在索結構上人為增加M2根索，稱為傳感索，在索結構健康監(jiān)測過程中將監(jiān)測這新增加的M2根傳感索的索力；綜合上述被監(jiān)測量，整個索結構共有M根索的M個索力被監(jiān)測，即有M個被監(jiān)測量，其中M為M1與M2之和；M應當大于被評估對象的數(shù)量N ;新增加的M2根傳感索的剛度同索結構的任意一根支承索的剛度相比，應當小得多；新增加的M2根傳感索的各傳感索 的索力應當比索結構的任意一根支承索的索力小得多，這樣可以保證即使這新增加的M2根傳感索出現(xiàn)了損傷或松弛，對索結構其他構件的應力、應變、變形的影響微乎其微；新增加的M2根傳感索的橫截面上正應力應當小于其疲勞極限，這些要求可以保證新增加的M2根傳感索不會發(fā)生疲勞損傷；新增加的M2根傳感索的兩端應當充分錨固，保證不會出現(xiàn)松弛；新增加的M2根傳感索應當?shù)玫匠浞值姆栏g保護，保證新增加的M2根傳感索不會發(fā)生損傷和松弛；為方便起見，在本方法中將“索結構的被監(jiān)測的所有參量”簡稱為“被監(jiān)測量”;給M個被監(jiān)測量連續(xù)編號，本方法用用變量j表示這一編號，j=l，2，3，".，Μ，該編號在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣；在本方法中新增加的M2根傳感索作為索結構的一部分，后文再提到索結構時，索結構包括增加M2根傳感索前的索結構和新增加的M2根傳感索，也就是說后文提到索結構時指包括新增加的M2根傳感索的索結構；因此后文提到按照“本方法的索結構的溫度測量計算方法”測量計算得到“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”時，其中的索結構包括新增加的M2根傳感索，得到的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”包括新增加的M2根傳感索的穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，獲得新增加的M2根傳感索的穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的方法同于索結構的M1根支承索的穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的獲得方法，在后文不再一一交代；測量得到新增加的M2根傳感索的索力的方法同于索結構的M1根支承索的索力的測量方法，在后文不再一一交代；對索結構的支承索進行任何測量時，同時對新增加的M2根傳感索進行同樣的測量，在后文不再一一交代；新增加的仏根傳感索除了不發(fā)生損傷和松弛外，對新增加的仏根傳感索的信息量的要求和獲得方法與索結構的支承索的信息量的要求和獲得方法相同，在
后文不再--交代；在后文建立索結構的各種力學模型時，將新增加的M2根傳感索視同索
結構的支承索對待；在后文中，除了提到支承索的損傷和松弛的場合外，當提到支承索時所說的支承索包括索結構的支承索和新增加的M2根傳感索；本方法中對同一個量實時監(jiān)測的任何兩次測量之間的時間間隔不得大于30分鐘，測量記錄數(shù)據(jù)的時刻稱為實際記錄數(shù)據(jù)時刻；物體、結構承受的外力可稱為載荷，載荷包括面載荷和體積載荷；面載荷又稱表面載荷，是作用于物體表面的載荷，包括集中載荷和分布載荷兩種；體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點的載荷，包括物體的自重和慣性力在內(nèi)；集中載荷分為集中力和集中力偶兩種，在包括笛卡爾直角坐標系在內(nèi)的坐標系中，一個集中力可以分解成三個分量，同樣的，一個集中力偶也可以分解成三個分量，如果載荷實際上是集中載荷，在本方法中將一個集中力分量或一個集中力偶分量計為或統(tǒng)計為一個載荷，此時載荷的變化具體化為一個集中力分量或一個集中力偶分量的變化；分布載荷分為線分布載荷和面分布載荷，分布載荷的描述至少包括分布載荷的作用區(qū)域和分布載荷的大小，分布載荷的大小用分布集度來表達，分布集度用分布特征和幅值來表達；如果載荷實際上是分布載荷，本方法談論載荷的變化時，實際上是指分布載荷分布集度的幅值的改變，而所有分布載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的；在包括笛卡爾直角坐標系在內(nèi)的坐標系中，一個分布載荷可以分解成三個分量，如果這分布載荷的三個分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這分布載荷的三個分量計為或統(tǒng)計為三個分布載荷，此時一個載荷就代表分布載荷的一個分量；體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點的載荷，體積載荷的描述至少包括體積載荷的作用區(qū)域和體積載荷的大小，體積載荷的大小用分布集度來表達，分布集度用分布特征和幅值來表達；如果載荷實際上是體積載荷，在本方法中實際處理的是體積載荷分布集度的幅值的改變，而所有體積載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的，此時在本方法中提到載荷的改變時實際上是指體積載荷的分布集度的幅值的改變，此時，發(fā)生變化的載荷是指那些分布集度的幅值發(fā)生變化的體積載荷；在包括笛卡爾直角坐標系在內(nèi)的坐標系中，一個體積載荷可以分解成三個分量，如果這體積載荷的三個分量的各自的分布集度的幅值發(fā) 生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這體積載荷的三個分量計為或統(tǒng)計為三個分布載荷；
[0014]b.本方法定義“本方法的索結構的溫度測量計算方法”按步驟bl至b3進行；
[0015]bl:查詢或?qū)崪y得到索結構組成材料及索結構所處環(huán)境的隨溫度變化的傳熱學參數(shù)，利用索結構的設計圖、竣工圖和索結構的幾何實測數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)和參數(shù)建立索結構的傳熱學計算模型；查詢索結構所在地不少于2年的近年來的氣象資料，統(tǒng)計得到這段時間內(nèi)的陰天數(shù)量記為T個陰天，在本方法中將白天不能見到太陽的一整日稱為陰天，統(tǒng)計得到T個陰天中每一個陰天的O時至次日日出時刻后30分鐘之間的最高氣溫與最低氣溫，日出時刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學上的日出時刻，不表示當天一定可以看見太陽，可以查詢資料或通過常規(guī)氣象學計算得到所需的每一日的日出時刻，每一個陰天的O時至次日日出時刻后30分鐘之間的最高氣溫減去最低氣溫稱為該陰天的日氣溫的最大溫差，有T個陰天，就有T個陰天的日氣溫的最大溫差，取T個陰天的日氣溫的最大溫差中的最大值為參考日溫差，參考日溫差記為Λ?；;查詢索結構所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來的氣象資料或?qū)崪y得到索結構所處環(huán)境的溫度隨時間和海拔高度的變化數(shù)據(jù)和變化規(guī)律，計算得到索結構所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來的索結構所處環(huán)境的溫度關于海拔高度的最大變化率ATh,為方便敘述取ATh的單位為。C/m;在索結構的表面上取“R個索結構表面點”，取“R個索結構表面點”的具體原則在步驟b3中敘述，后面將通過實測得到這R個索結構表面點的溫度，稱實測得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)”，如果是利用索結構的傳熱學計算模型，通過傳熱計算得到這R個索結構表面點的溫度，就稱計算得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個索結構表面溫度計算數(shù)據(jù)”;從索結構所處的最低海拔到最高海拔之間，在索結構上均布選取不少于三個不同的海拔高度，在每一個選取的海拔高度處、在水平面與索結構表面的交線處至少選取兩個點，從選取點處引索結構表面的外法線，所有選取的外法線方向稱為“測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向”，測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向與“水平面與索結構表面的交線”相交，在選取的測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向中必須包括索結構的向陽面外法線方向和索結構的背陰面外法線方向，沿每一個測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向在索結構中均布選取不少于三個點，測量所有被選取點的溫度，測得的溫度稱為“索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，其中沿與同一“水平面與索結構表面的交線”相交的、“測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向”測量獲得的“索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，在本方法中稱為“相同海拔高度索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，設選取了 H個不同的海拔高度，在每一個海拔高度處，選取了 B個測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向，沿每個測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向在索結構中選取了 E個點，其中H和E都不小于3，B不小于2，設HBE為H與B和E的乘積，對應的共有HBE個“測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”，后面將通過實測得到這HBE個“測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”的溫度，稱實測得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個索結構沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”，如果是利用索結構的傳熱學計算模型，通過傳熱計算得到這HBE個測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點的溫度，就稱計算得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個索結構沿厚度溫度計算數(shù)據(jù)”；設BE為B和E的乘積，本方法中在每一個選取的海拔高度處共有BE個“相同海拔高度索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”;在索結構所在地按照氣象學測量氣溫要求選取一個位置，將在此位置實測得到符合氣象學測量氣溫要求的索結構所在環(huán)境的氣溫；在索結構所在地的空曠無遮擋處選取一個位置，該位置應當在全年的每一日都能得到該地所能得到的該日的最充分 的日照，在該位置安放一塊碳鋼材質(zhì)的平板，稱為參考平板，參考平板與地面不可接觸，參考平板離地面距離不小于1.5米，該參考平板的一面向陽，稱為向陽面，參考平板的向陽面是粗糙的和深色的，參考平板的向陽面應當在全年的每一日都能得到一塊平板在該地所能得到的該日的最充分的日照，參考平板的非向陽面覆有保溫材料，將實時監(jiān)測得到參考平板的向陽面的溫度；
[0016]b2:實時監(jiān)測得到上述R個索結構表面點的R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)，同時實時監(jiān)測得到前面定義的索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)，同時實時監(jiān)測得到符合氣象學測量氣溫要求的索結構所在環(huán)境的氣溫數(shù)據(jù)；通過實時監(jiān)測得到當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列，索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列由當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)按照時間先后順序排列，找到索 結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到索結構所在環(huán)境的當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差，稱為環(huán)境最大溫差，記為Λ Traiax ;由索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列通過常規(guī)數(shù)學計算得到索結構所在環(huán)境的氣溫關于時間的變化率，該變化率也隨著時間變化；通過實時監(jiān)測得到當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列，參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列由當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)按照時間先后順序排列，找到參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到參考平板的向陽面的溫度的當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差，稱為參考平板最大溫差，記為ATpmax ；
[0017]通過實時監(jiān)測得到當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的所有R個索結構表面點的索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列，有R個索結構表面點就有R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列，每一個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列由一個索結構表面點的當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)按照時間先后順序排列，找到每一個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用每一個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到每一個索結構表面點的溫度的當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差，有R個索結構表面點就有R個當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差數(shù)值，其中的最大值稱為索結構表面最大溫差，記為ATsmax ;由每一索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列通過常規(guī)數(shù)學計算得到每一個索結構表面點的溫度關于時間的變化率，每一個索結構表面點的溫度關于時間的變化率也隨著時間變化；通過實時監(jiān)測得到當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的、在同一時亥lj、HBE個“索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”后，計算在每一個選取的海拔高度處共計BE個“相同海拔高度索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”中的最高溫度與最低溫度的差值，這個差值的絕對值稱為“相同海拔高度處索結構厚度方向最大溫差”，選取了 H個不同的海拔高度就有H個“相同海拔高度處索結構厚度方向最大溫差”，稱這H個“相同海拔高度處索結構厚度方向最大溫差”中的最大值為“索結構厚度方向最大溫差”，記為ATtmax ；
[0018]b3:測量計算獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)；首先，確定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，與決定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關的條件有六項，第一項條件是獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻介于當日日落時刻到次日日出時刻后30分鐘之間，日落時刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學上的日落時刻，可以查詢資料或通過常規(guī)氣象學計算得到所需的每一日的日落時刻；第二項條件的a條件是在當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的這段時間內(nèi)，參考平板最大溫差Λ Tpmax和索結構表面最大溫差八1；_都不大于5攝氏度；第二項條件的b條件是在當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的這段時間內(nèi)，在前面測量計算得到的環(huán)境最大誤差ATemax不大于參考日溫差ATr，且參考平板最大溫差Λ Tpmax減去2攝氏度后不大于Δ Temax,且索結構表面最大溫差Δ Tsmax不大于△ Tpmax ;只需滿足第二項的a條件和b條件中的一項就稱為滿足第二項條件；第三項條件是在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，索結構所在環(huán)境的氣溫關于時間的變化率的絕對值不大于每小時0.1攝氏度；第四項條件是在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，R個索結構表面點中的每一個索結構表面點的 溫度關于時間的變化率的絕對值不大于每小時0.1攝氏度；第五項條件是在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，R個索結構表面點中的每一個索結構表面點的索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)為當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的極小值；第六項條件是在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，“索結構厚度方向最大溫差” ATtmax不大于I攝氏度；本方法利用上述六項條件，將下列三種時刻中的任意一種稱為“獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻”，第一種時刻是滿足上述“與決定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關的條件”中的第一項至第五項條件的時刻，第二種時刻是僅僅滿足上述“與決定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關的條件”中的第六項條件的時刻，第三種時刻是同時滿足上述“與決定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關的條件”中的第一項至第六項條件的時刻；當獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻就是本方法中實際記錄數(shù)據(jù)時刻中的一個時，獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻就是獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻；如果獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻不是本方法中實際記錄數(shù)據(jù)時刻中的任一個時刻，則取本方法最接近于獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻的那個實際記錄數(shù)據(jù)的時刻為獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻；本方法將使用在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻測量記錄的量進行索結構相關健康監(jiān)測分析；本方法近似認為獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結構溫度場處于穩(wěn)態(tài)，即此時刻的索結構溫度不隨時間變化，此時刻就是本方法的“獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻”;然后，根據(jù)索結構傳熱特性，利用獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的“R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)”和“HBE個索結構沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”，利用索結構的傳熱學計算模型，通過常規(guī)傳熱計算得到在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結構的溫度分布，此時索結構的溫度場按穩(wěn)態(tài)進行計算，計算得到的在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結構的溫度分布數(shù)據(jù)包括索結構上R個索結構表面點的計算溫度，R個索結構表面點的計算溫度稱為R個索結構穩(wěn)態(tài)表面溫度計算數(shù)據(jù)，還包括索結構在前面選定的HBE個“測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”的計算溫度，HBE個“測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”的計算溫度稱為“HBE個索結構沿厚度溫度計算數(shù)據(jù)”，當R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)與R個索結構穩(wěn)態(tài)表面溫度計算數(shù)據(jù)對應相等時，且“HBE個索結構沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”與“HBE個索結構沿厚度溫度計算數(shù)據(jù)”對應相等時，計算得到的在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結構的溫度分布數(shù)據(jù)在本方法中稱為“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，此時的“R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)”稱為“R個索結構穩(wěn)態(tài)表面溫度實測數(shù)據(jù)”，“HBE個索結構沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”稱為“HBE個索結構沿厚度穩(wěn)態(tài)溫度實測數(shù)據(jù)”;在索結構的表面上取“R個索結構表面點”時，“R個索結構表面點”的數(shù)量與分布必須滿足三個條件，第一個條件是當索結構溫度場處于穩(wěn)態(tài)時，當索結構表面上任意一點的溫度是通過“R個索結構表面點”中與索結構表面上該任意點相鄰的點的實測溫度線性插值得到時，線性插值得到的索結構表面上該任意點的溫度與索結構表面上該任意點的實際溫度的誤差不大于5% ；索結構表面包括支承索表面；第二個條件是“R個索結構表面點”中在同一海拔高度的點的數(shù)量不小于4，且“R個索結構表面點”中在同一海拔高度的點沿著索結構表面均布；“R個索結構表面點”沿海拔高度的所有兩兩相鄰索結構表面點的海拔高度之差的絕對值中的最大值Ah不大于0.2°C除以Λ Th得到的數(shù)值，為方便敘述取Λ Th的單位為。C/m，為方便敘述取Ah的單位為m ;“R個索結構表面點”沿海拔高度的兩兩相鄰索結構表面點的定義是指只考慮海拔高度時，在“R個索結構表面點”中不存在一個索結構表面點，該索結構表面點的海拔高度數(shù)值介于兩兩相鄰索結構表面點的海拔高度數(shù)值之間；第三個條件是查詢或按氣象學常規(guī)計算得到索結構所在地和所在海拔區(qū)間的日照規(guī)律，再根據(jù)索結構的幾何特征及方位數(shù)據(jù)，在索結構上找到全年受日照時間最充分的那些表面點的位置，“R個索結構表面點”中至少有一個索結構表面點是索結構上全年受日照時間最充分的那些表面點中的一個占.[0019]c.按照“本方法的索結構的溫度測量計算方法”直接測量計算得到初始狀態(tài)下的索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，初始狀態(tài)下的索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)稱為初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，記為“初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T?！?；實測或查資料得到索結構所使用的各種材料的隨溫度變化的物理和力學性能參數(shù)；在實測得到初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的同一時刻，直接測量計算得到所有支承索的初始索力，組成初始索力向量F。；依據(jù)包括索結構設計數(shù)據(jù)、竣工數(shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)得到所有支承索在自由狀態(tài)即索力為O時的長度、在自由狀態(tài)時的橫截面面積和在自由狀態(tài)時的單位長度的重量，以及獲得這三種數(shù)據(jù)時所有支承索的溫度，在此基礎上利用所有支承索的隨溫度變化的物理性能參數(shù)和力學性能參數(shù)，按照常規(guī)物理計算得到所有支承索在初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。條件下的索力為O時所有支承索的長度、索力為O時所有支承索的橫截面面積以及索力為O時所有支承索的單位長度的重量，依次組成支承索的初始自由長度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長度的重量向量，支承索的初始自由長度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長度的重量向量的元素的編號規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號規(guī)則相同；在實測得到T。的同時，也就是在獲得初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的時刻的同一時刻，直接測量計算得到初始索結構的實測數(shù)據(jù)，初始索結構的實測數(shù)據(jù)是包括索結構集中載荷測量數(shù)據(jù)、索結構分布載荷測量數(shù)據(jù)、索結構體積載荷測量數(shù)據(jù)、所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值、所有支承索的初始索力數(shù)據(jù)、初始索結構模態(tài)數(shù)據(jù)、初始索結構應變數(shù)據(jù)、初始索結構幾何數(shù)據(jù)、初始索結構支座廣義坐標數(shù)據(jù)、初始索結構角度數(shù)據(jù)、初始索結構空間坐標數(shù)據(jù)在內(nèi)的實測數(shù)據(jù)，在得到初始索結構的實測數(shù)據(jù)的同時，測量計算得到包括支承索的無損檢測數(shù)據(jù)在內(nèi)的能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)，此時的能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)稱為支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)；所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值組成被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。，被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。的編號規(guī)則與M個被監(jiān)測量的編號規(guī)則相同；利用支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)以及索結構載荷測量數(shù)據(jù)建立被評估對象初始損傷向量d。，向量d。表示用初始力學計算基準模型A。表示的索結構的被評估對象的初始健康狀態(tài)；被評估對象初始損傷向量d。的元素個數(shù)等于N，d。的元素與被評估對象是一一對應關系，向量d。的元素的編號規(guī)則與被評估對象的編號規(guī)則相同；如果d。的某一個元素對應的被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么d。的該元素的數(shù)值代表對應支承索的初始損傷程度，若該元素的數(shù)值為0，表示該元素所對應的支承索是完好的，沒有損傷的，若其數(shù)值為100%，則表示該元素所對應的支承索已經(jīng)完全喪失承載能力，若其數(shù)值介于O和100%之間，則表示該支承索喪失了相應比例的承載能力；如果d。的某一個元素對應的被評估對象是某一個載荷，本方法中取d。的該元素數(shù)值為0，代表這個載荷的變化的初始數(shù)值為O ;如果沒有支承索的無損檢測數(shù)據(jù)及其他能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)時，或者可以認為結構初始狀態(tài)為無損傷無松弛狀態(tài)時，向量d。中與支承索相關的各元素數(shù)值取O ;
[0020]d.根據(jù)索結構的設計圖、竣工圖和初始索結構的實測數(shù)據(jù)、支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)、索結構集中載荷測量數(shù)據(jù)、索結構分布載荷測量數(shù)據(jù)、索結構體積載荷測量數(shù)據(jù)、索結構所使用的各種材料的隨溫度變化的物理和力學性能參數(shù)、初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。和前面步驟得到的所有的索結構數(shù)據(jù)，建立計入“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的索結構的初始力學計算基準模型A。，基于A。計算得到的索結構計算數(shù)據(jù)必須非常接近其實測數(shù)據(jù)，其間的差異不得大于5% ;對應于A。的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”就是“初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T?！?;對應于A。的被評估對象健康狀態(tài)用被評估對象初始損傷向量d。表示；對應于A0的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值用被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。表示；第一次建立計入“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的索結構的當前初始力學計算基準模型#。、被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量C。和“當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量?"。”;第一次建立索結構的當前初始力學計算基準模型Attj和被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj時，索結構的當前初始力學計算基準模型Attj就等于索結構的初始力學計算基準模型A。，被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj就等于被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。^t0對應的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”稱為“當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，記為“當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量?"?！?，第一次建立索結構的當前初始力學計算基準模型At0時，Tttj就等于Τ。；λ\的被評估對象的初始健康狀態(tài)與Α。的被評估對象的健康狀態(tài)相同，也用被評估對象初始損傷向量d。表示，在后面的循環(huán)過程中Attj的被評估對象的初始健康狀態(tài)始終用被評估對象初始損傷向量d。表示；T。和d。是A。的參數(shù)，由A。的力學計算結果得到的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值與C。表示的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值相同，因此也可以說C0由A。的力學計算結果組成；1"。和d。是Attj的參數(shù)，Ct0由Attj的力學計算結果組成；
[0021]e.從這里進入由第e步到第η步的循環(huán)；在結構服役過程中，不斷按照“本方法的索結構的溫度測量計算方法”不斷實測計算獲得“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的當前數(shù)據(jù)，“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的當前數(shù)據(jù)稱為“當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，記為“當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量!"”，向量Tt的定義方式與向量Τ。的定義方式相同；在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同時，對新增加的M2根傳感索進行無損檢測，從中鑒別出出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索，依據(jù)被監(jiān)測量編號規(guī)則，從本方法之前出現(xiàn)的按照被監(jiān)測量編號規(guī)則編號的各向量中去除與鑒別出的出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索對應的元素，在本方法之后出現(xiàn)的各向量和矩陣中也不再出現(xiàn)與鑒別出的出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索對應的元素，在本方法之后提到傳感索時不再包括這里被鑒別出出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索，在本方法之后提到被監(jiān)測量時不再包括這里被鑒別出出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索的索力；從索結構上鑒別出幾根出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索，就將M2和 M減小同樣的數(shù)量；在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同一時刻，實測得到索結構中所有M1根支承索的索力數(shù)據(jù)，所有這些索力數(shù)據(jù)組成當前索力向量F，向量F的元素與向量F。的元素的編號規(guī)則相同；在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同一時刻，實測計算得到所有M1根支承索的兩個支承端點的空間坐標，兩個支承端點的空間坐標在水平方向分量的差就是兩個支承端點水平距離，所有支承索的兩個支承端點水平距離數(shù)據(jù)組成當前支承索兩支承端點水平距離向量，當前支承索兩支承端點水平距離向量的元素的編號規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號規(guī)則相同；
[0022]f.根據(jù)當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt,按照步驟fl至f3更新當前初始力學計算基準模型#。、被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Ct0和當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量I"。；
[0023]fl.比較Tt與浐。，如果Tt等于浐。，則Y。、Ct0和Tttj保持不變；否則需要按下列步驟對Attj和Tttj進行更新；
[0024]f2.計算Tt與T。的差，Tt與T。的差就是當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)關于初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化，Tt與T。的差用穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S表示，S等于Tt減去T。，S表示索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化；
[0025]f3.對A。中的索結構施加溫度變化，施加的溫度變化的數(shù)值就取自穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S，對A。中的索結構施加的溫度變化后得到更新的當前初始力學計算基準模型At。，更新Attj的同時，Tttj所有元素數(shù)值也用Tt的所有元素數(shù)值對應代替，即更新了 1"。，這樣就得到了正確地對應于Attj的Tttj ;更新Cttj的方法是:當更新Attj后，通過力學計算得到Attj中所有被監(jiān)測量的、當前的具體數(shù)值，這些具體數(shù)值組成Cttj -X0的支承索的初始健康狀態(tài)始終用被評估對象初始損傷向量d。表示；
[0026]g.在當前初始力學計算基準模型Attj的基礎上按照步驟gl至g4進行若干次力學計算，通過計算獲得索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣Λ C和被評估對象單位變化向量Du ；
[0027]gl.索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC是不斷更新的，即在更新當前初始力學計算基準模型AV被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj和當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量I"。之后，必須接著更新索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC和被評估對象單位變化向量Du;
[0028]g2.在索結構的當前初始力學計算基準模型At0的基礎上進行若干次力學計算，計算次數(shù)數(shù)值上等于所有被評估對象的數(shù)量N，有N個評估對象就有N次計算；依據(jù)被評估對象的編號規(guī)則，依次進行計算；每一次計算假設只有一個被評估對象在原有損傷或載荷的基礎上再增加單位損傷或載荷單位變化，具體的，如果該被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么就假設該支承索在向量d。表示的該支承索已有損傷的基礎上再增加單位損傷，如果該被評估對象是一個載荷，就假設該載荷在向量d。表示的該載荷已有變化量的基礎上再增加載荷單位變化，用Duk記錄這一增加的單位損傷或載荷單位變化，其中k表示增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象的編號，Duk是被評估對象單位變化向量Du的一個元素，被評估對象單位變化向量Du的元素的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同；每一次計算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象不同于其它次計算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象，每一次計算都利用力學方法計算索結構的所有被監(jiān)測量的當前計算值，每一次計算得到的所有被監(jiān)測量的當前計算值組成一個被監(jiān)測量計算當前向量，被監(jiān)測量計算當前向量的元素編號規(guī)則與被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。的元素編號規(guī)則相同；
[0029]g3.每一次計算得到的被監(jiān)測量計算當前向量減去被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj得到一個向量，再將該向量的每一個元素都除以該次計算所假設的單位損傷或載荷單位變化數(shù)值，得到一個被監(jiān)測量單位變化向量，有N個被評估對象就有N個被監(jiān)測量單位變化
向量;
[0030]g4.由這N個被監(jiān)測量單位變化向量按照N個被評估對象的編號規(guī)則，依次組成有N列的索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C ;索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C的每一列對應于一個被監(jiān)測量單位變化向量；索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C的每一行對應于同一個被監(jiān)測量在不同被評估對象增加單位損傷或載荷單位變化時的不同的單位變化幅度 ；索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C的列的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同，索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC的行的編號規(guī)則與M個被監(jiān)測量的編號規(guī)則相同；
[0031]h.在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同時，實測得到在獲得當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的時刻的同一時刻的索結構的所有被監(jiān)測量的當前實測數(shù)值，組成被監(jiān)測量當前數(shù)值向量C ;被監(jiān)測量當前數(shù)值向量C和被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj與被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。的定義方式相同，三個向量的相同編號的元素表示同一被監(jiān)測量在不同時刻的具體數(shù)值；
[0032]1.定義被評估對象當前名義損傷向量d，被評估對象當前名義損傷向量d的元素個數(shù)等于被評估對象的數(shù)量，被評估對象當前名義損傷向量d的元素和被評估對象之間是一一對應關系，被評估對象當前名義損傷向量d的元素數(shù)值代表對應被評估對象的名義損傷程度或名義載荷變化量；向量d的元素的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同；
[0033]j.依據(jù)被監(jiān)測量當前數(shù)值向量C同被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量C。、索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△(:和待求的被評估對象當前名義損傷向量d間存在的近似線性關系，該近似線性關系可表達為式1，式I中除d外的其它量均為已知，求解式I就可以算出被評估對象當前名義損傷向量d;
[0034]C = Co+AC?d 式 I
[0035]k.定義被評估對象當前實際損傷向量da，被評估對象當前實際損傷向量da的元素個數(shù)等于被評估對象的數(shù)量，被評估對象當前實際損傷向量da的元素和被評估對象之間是一一對應關系，被評估對象當前實際損傷向量da的元素數(shù)值代表對應被評估對象的實際損傷程度或?qū)嶋H載荷變化量；向量da的元素的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同；
[0036]1.利用式2表達的被評估對象當前實際損傷向量da的第k個元素d\同被評估對象初始損傷向量d 。的第k個元素(I。,和被評估對象當前名義損傷向量d的第k個元素dk間的關系，計算得到被評估對象當前實際損傷向量da的所有元素；
[0037]
_\l-{l-dok){l-dk),如果該元素對應于一根支承索
adok+dk,如果該元素不對應于一根支承索
[0038]式2中k=l，2，3，…….，N，d\表示第k個被評估對象的當前實際健康狀態(tài)，d\為O時表示第k個被評估對象無健康問題，d\數(shù)值不為O時表示第k個被評估對象是有健康問題的被評估對象，如果該被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么d\表示其當前健康問題的嚴重程度，有健康問題的支承索可能是松弛索、也可能是受損索，d\數(shù)值反應了該支承索的松弛或損傷的程度；從這些有健康問題的支承索中鑒別出受損索，剩下的就是松弛索，被評估對象當前實際損傷向量da中與松弛索對應于的元素數(shù)值表達的是與松弛索松弛程度力學等效的當前實際等效損傷程度；如果該被評估對象是一個載荷，那么d\表示該載荷的實際變化量；
[0039]m.利用在當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt條件下的、在第I步鑒別出的松弛索及用被評估對象當前實際損傷向量da表達的這些松弛索的、與其松弛程度力學等效的當前實際等效損傷程度，利用在第e步獲得的在當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt條件下的當前索力向量F和當前支承索兩支承端點水平距離向量，利用在第c步獲得的在初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。條件下的支承索的初始自由長度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長度的重量向量、初始索力向量F。，利用當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt表示的支承索當前穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，利用在第c步獲得的在初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。表示的支承索初始穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，利用在第c步獲得的索結構所使用的各種材料的隨溫度變化的物理和力學性能參數(shù)，計入溫度變化對支承索物理、力學和幾何參數(shù)的影響，通過將松弛索同受損索進行力學等效來計算松弛索的、與當前實際等效損傷程度等效的松弛程度，力學等效條件是:一、兩等效的索的無松弛和無損傷時的初始自由長度、幾何特性參數(shù)、密度及材料的力學特性參數(shù)相同；二、松弛或損傷后，兩等效的松弛索和損傷索的索力和變形后的總長相同；滿足上述兩個力學等效條件時，這樣的兩根支承索在索結構中的力學功能就是完全相同的，即如果用等效的松弛索代替受損索后，索結構不會發(fā)生任何變化，反之亦然；依據(jù)前述力學等效條件求得那些被判定為松弛索的松弛程度，松弛程度就是支承索自由長度的改變量，也就是確定了那些需調(diào)整索力的支承索的索長調(diào)整量；這樣就實現(xiàn)了支承索的松弛識別和損傷識別；計算時所需索力由當前索力向量F對應元素給出；本方法將受損索和松弛索統(tǒng)稱為有健康問題的支承索，簡稱為問題索，所以，本方法根據(jù)被評估對象當前實際損傷向量da既能夠識別出問題索，也能夠確定有哪些載荷發(fā)生了變化及其變化的數(shù)值；至此本方法實現(xiàn)了剔除載荷變化和結構溫度變化的影響的、索結構的問題索識別，同時實現(xiàn)了剔除結構溫度變化和支承索健康狀態(tài)變化影響的、載荷變化量的識別；
[0040]η.回到第e步,開始由第e步到第η步的下一次循環(huán)。
[0041]有益效果:本方法實現(xiàn)了已有方法不可能具備的兩種功能，分別是:一、在結構承受的載荷和結構(環(huán)境)溫度變化時，能夠剔除載荷變化和結構溫度變化對索結構健康狀態(tài)識別結果的影響，從而準確地識別出問題索的結構健康監(jiān)測方法；二、本方法在識別出問題索的同時，還能同時識別出載荷的變化，即本方法能夠剔除結構溫度變化和支承索健康狀態(tài)變化的影響，實現(xiàn)載荷變化程度的正確識別。
【具體實施方式】
[0042]本方法的實施例的下面說明實質(zhì)上僅僅是示例性的，并且目的絕不在于限制本方法的應用或使用。具體實施時，下列步驟是可采取的各種步驟中的一種。
[0043]第一步:首先確認索結構承受的可能發(fā)生變化的載荷的數(shù)量。根據(jù)索結構所承受的載荷的特點，確認其中“所有可能發(fā)生變化的載荷”，或者將所有的載荷視為“所有可能發(fā)生變化的載荷”，設共有JZW個可能發(fā)生變化的載荷，本方法通過識別這JZW個“所有可能發(fā)生變化的載荷”的變化程度來表達“所有可能發(fā)生變化的載荷”的變化量。
[0044]設索結構的支承索的數(shù)量和JZW個“所有可能發(fā)生變化的載荷”的數(shù)量之和為N。為敘述方便起見，本方法統(tǒng)一稱被評估的支承索和“所有可能發(fā)生變化的載荷”為“被評估對象”，共有N個被評估對象。給被評估對象連續(xù)編號，該編號在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣。
[0045]設索系統(tǒng)中共有M1根支承索，結構索力數(shù)據(jù)包括這M1根支承索的索力，顯然M1小于被評估對象的數(shù)量N。僅僅通過M1根支承索的M1個索力數(shù)據(jù)來求解未知的N個被評估對象的狀態(tài)是不可能的，本方法在監(jiān)測全部M1根支承索索力的基礎上，增加對不少于(N-M1)個其他被監(jiān)測量。
[0046]增加的不少于(N-M1)個的其他被監(jiān)測量仍然是索力，敘述如下:[0047]在結構健康檢測系統(tǒng)開始工作前，先在索結構上人為增加M2 (M2不小于N-M1)根索，稱為傳感索，新增加的M2根傳感索的剛度同索結構的任意一根支承索的剛度相比，應當小很多，例如小20倍，新增加的M2根傳感索的索力應當較小，例如其橫截面正應力應當小于其疲勞極限，這些要求可以保證新增加的M2根傳感索不會發(fā)生疲勞損傷，新增加的M2根傳感索的兩端應當充分錨固，保證不會出現(xiàn)松弛，新增加的M2根傳感索應當?shù)玫匠浞值姆栏g保護，保證新增加的M2根傳感索不會發(fā)生損傷和松弛，在結構健康監(jiān)測過程中將監(jiān)測這新增加的M2根傳感索的索力。
[0048]還可以采用多增加傳感索的方式來保證健康監(jiān)測的可靠性，例如使M2不小于N-M1的2倍，在結構健康監(jiān)測過程中只挑選其中的完好的傳感索的索力數(shù)據(jù)(稱為實際可以使用的被監(jiān)測量，記錄其數(shù)量為K，K不得小于N)和對應的索結構被監(jiān)測量單位變化矩陣AC進行健康狀態(tài)評估，由于M2不小于N-M1的2倍，可以保證實際可以使用的有效傳感索的數(shù)量加上M1不小于N。在結構健康監(jiān)測過程中將監(jiān)測這新增加的M2根傳感索的索力。新增加的M2根傳感索應當安裝在結構上、人員易于到達的部位，便于人員對其進行無損檢測。
[0049]在本方法中新增加的M2根傳感索作為索結構的一部分，后文再提到索結構時，索結構包括增加M2根傳感索前的索結構和新增加的M2根傳感索，也就是說后文提到索結構時指包括新增加的M2根傳感索的索結構。因此后文提到按照“本方法的索結構的溫度測量計算方法”測量計算得到“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”時，其中的索結構包括新增加的M2根傳感索，得到的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”包括新增加的M2根傳感索的穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，獲得新增加的M2根傳感索的穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的方法同于索結構的M1根支承索的穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的獲得方
法，在后文不再--交代；測量得到新增加的M2根傳感索的索力的方法同于索結構的M1根
支承索的索力的測量方法，在后文不再一一交代；對索結構的支承索進行任何測量時，同時對新增加的M2根傳感索進行同樣的測量，在后文不再一一交代；新增加的M2根傳感索除了不發(fā)生損傷和松弛外，新增加的M2根索的信息量與索結構的支承索的信息量相同，在后文不再一一交代；新增加的M2根傳感索的索力就是增加的不少于(N-M1)個的其他被監(jiān)測量。在后文建立索結構的各種力 學模型時，將新增加的M2根傳感索視同索結構的M1根支承索對待，除了提到支承索的損傷和松弛的場合，在其他場合提到支承索時包括新增加的M2根索。
[0050]綜合上述被監(jiān)測量，整個索結構共有M (M=MJM2)根索的M個被監(jiān)測量，M不得小于被評估對象的數(shù)量N。
[0051]為方便起見，在本方法中將“索結構的被監(jiān)測的所有參量”簡稱為“被監(jiān)測量”。給M個被監(jiān)測量連續(xù)編號，該編號在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣。本方法用用變量j表示這一編號，j=l, 2, 3，…，Μ。
[0052]確定“本方法的索結構的溫度測量計算方法”，該方法具體步驟同于本方法“權利要求書”中“本方法的索結構的溫度測量計算方法”的具體步驟。
[0053]第二步:建立初始力學計算基準模型Α。。
[0054]在索結構竣工之時，或者在建立健康監(jiān)測系統(tǒng)前，按照“本方法的索結構的溫度測量計算方法”測量計算得到“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”(可以用常規(guī)溫度測量方法測量，例如使用熱電阻測量)，此時的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”用向量Τ。表示，稱為初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Τ。。在實測得到Τ。的同時，也就是在獲得初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量的時刻的同一時刻，使用常規(guī)方法直接測量計算得到索結構的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值，組成被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。。
[0055]本方法中可以具體按照下列方法在獲得某某(例如初始或當前等)索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量的時刻的同一時刻，使用某某方法測量計算得到某某被測量量被監(jiān)測量(例如索結構的所有被監(jiān)測量)的數(shù)據(jù):在測量記錄溫度(包括索結構所在環(huán)境的氣溫、參考平板的向陽面的溫度和索結構表面溫度)的同時，例如每隔10分鐘測量記錄一次溫度，
[0056]那么同時同樣也每隔10分鐘測量記錄某某被測量量被監(jiān)測量(例如索結構的所有被監(jiān)測量)的數(shù)據(jù)。一旦確定了獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，那么與獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻同一時刻的某某被測量量被監(jiān)測量(例如索結構的所有被監(jiān)測量)的數(shù)據(jù)就稱為在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的同一時刻，使用某某方法測量計算方法得到的某某被測量量被監(jiān)測量的數(shù)據(jù)。
[0057]使用常規(guī)方法(查資料或?qū)崪y)得到索結構所使用的各種材料的隨溫度變化的物理參數(shù)(例如熱膨脹系數(shù))和力學性能參數(shù)(例如彈性模量、泊松比)。
[0058]在實測得到初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的同一時刻，直接測量計算得到所有支承索的初始索力，組成初始索力向量F。；依據(jù)索結構設計數(shù)據(jù)、竣工數(shù)據(jù)得到所有支承索在自由狀態(tài)即索力為O時的長度、在自由狀態(tài)時的橫截面面積和在自由狀態(tài)時的單位長度的重量，以及獲得這三種數(shù)據(jù)時所有支承索的溫度，在此基礎上利用所有支承索的隨溫度變化的物理性能參數(shù)和力學性能參數(shù)，按照常規(guī)物理計算得到所有支承索在初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。條件下的索力為O時所有支承索的長度、索力為O時所有支承索的橫截面面積以及索力為O時所有支承索的單位長度的重量，依次組成支承索的初始自由長度向量10、初始自由橫截面面積向量A。和初始自由單位長度的重量向量ω。，支承索的初始自由長度向量I。、初始自由橫截面面積向量Α。和初始自由單位長度的重量向量ω。的元素的編號規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號規(guī)則相同。
[0059]在實測計算得到初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Τ。的同時，也就是在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的同一時刻，使用常規(guī)方法實測計算得到索結構的實測計算數(shù)據(jù)。索結構的實測計算數(shù)據(jù)包括支承索的無損檢測數(shù)據(jù)等能夠表達索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)、索結構初始幾何數(shù)據(jù)、索力數(shù)據(jù)、拉桿拉力數(shù)據(jù)、索結構支座廣義坐標數(shù)據(jù)、索結構集中載荷測量數(shù)據(jù)、索結構分布載荷測量數(shù)據(jù)、索結構體積載荷測量數(shù)據(jù)、索結構模態(tài)數(shù)據(jù)、結構應變數(shù)據(jù)、結構角度測量數(shù)據(jù)、結構空間坐標測量數(shù)據(jù)等實測數(shù)據(jù)。索結構的初始幾何數(shù)據(jù)可以是所有索的端點的空間坐標數(shù)據(jù)加上結構上一系列的點的空間坐標數(shù)據(jù)，目的在于根據(jù)這些坐標數(shù)據(jù)確定索結構的幾何特征。對斜拉橋而言，初始幾何數(shù)據(jù)可以是所有索的端點的空間坐標數(shù)據(jù)加上橋梁兩端上若干點的空間坐標數(shù)據(jù)，這就是所謂的橋型數(shù)據(jù)。利用支承索的無損檢測數(shù)據(jù)等能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)以及索結構載荷測量數(shù)據(jù)建立被評估對象初始損傷向量d。，用d。表示索結構(用初始力學計算基準模型Α。表示)的被評估對象的初始健康狀態(tài)。如果沒有支承索的無損檢測數(shù)據(jù)及其他能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)時，或者可以認為結構初始狀態(tài)為無損傷無松弛狀態(tài)時，向量d。的中與支承索相關的各元素數(shù)值取O ;如果d。的某一個元素對應的被評估對象是某一個載荷，本方法中取d。的該元素數(shù)值為0，代表這個載荷的變化的初始數(shù)值為O。利用索結構的設計圖、竣工圖和初始索結構的實測數(shù)據(jù)、支承索的無損檢測數(shù)據(jù)、索結構所使用的各種材料的隨溫度變化的物理和力學性能參數(shù)和初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。，利用力學方法(例如有限元法)計入“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”建立初始力學計算基準模型A。。
[0060]不論用何種方法獲得初始力學計算基準模型A。，計入“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”(即初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。)、基于A。計算得到的索結構計算數(shù)據(jù)必須非常接近其實測數(shù)據(jù)，誤差一般不得大于5%。這樣可保證利用A。計算所得的模擬情況下的索力計算數(shù)據(jù)、應變計算數(shù)據(jù)、索結構形狀計算數(shù)據(jù)和位移計算數(shù)據(jù)、索結構角度數(shù)據(jù)、索結構空間坐標數(shù)據(jù)等，可靠地接近所模擬情況真實發(fā)生時的實測數(shù)據(jù)。模型A。中支承索的健康狀態(tài)用被評估對象初始損傷向量d。表示，索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)用初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。表示。由于基于A。計算得到所有被監(jiān)測量的計算數(shù)值非常接近所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值(實測得到)，所以也可以用在A。的基礎上、進行力學計算得到的、A0的每一個被監(jiān)測量的計算數(shù)值組成被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。。對應于A。的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”就是“初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。” ;對應于A。的被評估對象健康狀態(tài)用被評估對象初始損傷向量d。表示；對應于A。的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值用被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。表示。T。和d。是A0的參數(shù)，C0由A。的力學計算結果組成。
[0061]第三步:第一次建立當前初始力學計算基準模型AV被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Ct0和“當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt/,具體方法是:在初始時刻，即第一次建立當前初始力學計算基準模型At0和被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj時，At0就等于A。，Ct0就等于C。，At0對應的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”記為“當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt/,在初始時刻(也就是第一次建立Attj時)，浐。就等于T。，向量Tttj的定義方式與向量T。的定義方式相同。At0的評估對象的健康狀態(tài)與A。的評估對象的健康狀態(tài)(被評估對象初始損傷向量
d。表示)相同，在循環(huán)過程中Attj的評估對象的健康狀態(tài)始終用被評估對象初始損傷向量d。表示。Tt0和d0是At0的參數(shù)，Ct0由At0的力學計算結果組成。
[0062]第四步:在索結構服役過程中，按照“本方法的索結構的溫度測量計算方法”不斷實測計算獲得“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的當前數(shù)據(jù)(稱為“當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt",向量Tt的定義方式與向量T。的定義方式相同)。在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同時，也就是在獲得當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的時刻的同一時刻，實測得到索結構的所有被監(jiān)測量的當前實測數(shù)值，組成“被監(jiān)測量當前數(shù)值向量C”。
[0063]在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同一時刻，實測得到索結構中所有M1根支承索的索力數(shù)據(jù),所有這些索力數(shù)據(jù)組成當前索力向量F,向量F的元素與向量F。的元素的編號規(guī)則相同；在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同一時刻，實測計算得到所有M1根支承索的兩個支承端點的空間坐標，兩個支承端點的空間坐標在水平方向分量的差就是兩個支承端點水平距離，所有M1根支承索的兩個支承端點水平距離數(shù)據(jù)組成當前支承索兩支承端點水平距離向量1\，當前支承索兩支承端點水平距離向量Itx的元素的編號規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號規(guī)則相同。
[0064]在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同時，對新增加的M2根傳感索進行無損檢測，例如超聲波探傷、目視檢查、紅外成像檢查，從中鑒別出出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索，依據(jù)被監(jiān)測量編號規(guī)則，從本方法之前出現(xiàn)的按照被監(jiān)測量編號規(guī)則編號的各向量中去除與鑒別出的出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索對應的元素，在本方法之后出現(xiàn)的各向量和矩陣中也不再出現(xiàn)與鑒別出的出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索對應的元素，在本方法之后提到傳感索時不再包括這里被鑒別出出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索，在本方法之后提到被監(jiān)測量時不再包括這里被鑒別出出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索的索力；從索結構上鑒別出幾根出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索，就將M2和M減小同樣的數(shù)量。
[0065]第五步:根據(jù)當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt,在必要時更新當前初始力學計算基準模型#。、被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj和當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量I"。。在第四步實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt后，比較Tt和Tt0,如果Tt等于廣，則不需要對Attj和Tttj進行更新，否則需要對Attj和Tttj進行更新，更新方法按照技術方案和權利要求書中的規(guī)定進行。
[0066]第六步:在當前初始力學計算基準模型Attj的基礎上進行若干次力學計算，通過計算獲得索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C和被評估對象單位變化向量Du。具體方法為:索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C是不斷更新的，即在更新當前初始力學計算基準模型Attj的同時，必須同時更新索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC ;在索結構的當前初始力學計算基準模型Attj的基礎上進行若干次力學計算，計算次數(shù)數(shù)值上等于所有被評估對象的數(shù)量，有N個被評估對象就有N次計算，每一次計算假設只有一個被評估對象在原有損傷或載荷的基礎上再增加單位損傷或載荷單位變化，具體的，如果該被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么就假設該支承索在向量d。表示的該支承索已有損傷的基礎上再增加單位損傷(例如取5%、10%,20%或30%等損傷為單位損傷)，如果該被評估對象是一個載荷，就假設該載荷在向量d。表示的該載荷已有變化量的基礎上再增加載荷單位變化(如果該載荷是分布載荷，且該分布載荷是線分布載荷，載荷單位變化可以取IkN/m、2kN/m、3kN/m或lkNm/m、2kNm/m、3kNm/m等為單位變化；如果該載荷是分布載荷,且該分布載荷是是面分布載荷，載荷單位變化可以取lMPa、2MPa、3MPa* lkNm/m2、2kNm/m2、3kNm/m2等為單位變化；如果該載荷是集中載荷，且該集中載荷是力偶，載荷單位變化可以取lkNm、2kNm、3kNm等為單位變化；如果該載荷是集中載荷，且該集中載荷是集中力，載荷單位變化可以取lkN、2kN、3kN等為單位變化；如果該載荷是體積載荷，載荷單位變化可以取lkN/m3、2kN/m3、3kN/m3等為單位變化)，用Duk記錄這一單位損傷或載荷單位變化，其中k表示發(fā)生單位損傷或發(fā)生載荷單位變化的被評估對象的編號；每一次計算中出現(xiàn)單位損傷或載荷單位變化的被評估對象不同于其它次計算中出現(xiàn)單位損傷或載荷單位變化的被評估對象，每一次計算都利用力學方 法計算索結構的所有被監(jiān)測量的當前計算值，每一次計算得到的所有被監(jiān)測量的當前計算值組成一個被監(jiān)測量計算當前向量C，被監(jiān)測量計算當前向量的元素編號規(guī)則與被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。的元素編號規(guī)則相同；每一次計算得到的被監(jiān)測量計算當前向量C減去被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj后再除以該次計算所假設的單位損傷或載荷單位變化數(shù)值，得到一個被監(jiān)測量單位變化向量，有N個被評估對象就有N個被監(jiān)測量單位變化向量；由這N個被監(jiān)測量單位變化向量依次組成有N列的單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C ;單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣的每一列對應于一個被監(jiān)測量單位變化向量，索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C的每一行對應于同一個被監(jiān)測量在不同被評估對象發(fā)生單位損傷或載荷單位變化時的不同的單位變化幅度；索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△(:的列的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同，索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△(:的行的編號規(guī)則與M個被監(jiān)測量的編號規(guī)則相同。
[0067]第七步:建立線性關系誤差向量e和向量g。利用前面的數(shù)據(jù)(被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量C。、單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC)，在第六步進行每一次計算的同時，即在每一次計算假設被評估對象中只有一個被評估對象的增加單位損傷或載荷單位變化Duk，每一次計算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象不同于其它次計算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象，每一次計算都利用力學方法(例如采用有限元法)計算索結構中所有被監(jiān)測量的當前數(shù)值，每一次計算組成一個被監(jiān)測量計算當前向量C的同時，每一次計算組成一個損傷向量d,本步出現(xiàn)的損傷向量d只在本步使用，損傷向量d的所有元素中只有一個元素的數(shù)值取Duk，其它元素的數(shù)值取O，損傷向量d的元素的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同；將(:、Ct0,八(:、011、(1帶入式(1)，得到一個線性關系誤差向量e，每一次計算得到一個線性關系誤差向量e ;有N個被評估對象就有N次計算，就有N個線性關系誤差向量e，將這N個線性關系誤差向量e相加后得到一個向量，將此向量的每一個元素除以N后得到的新向量就是最終的線性關系誤差向量e。向量g等于最終的誤差向量e。
[0068]e = abs (AC* d_C+C。) (I)
[0069]式(I)中abs()是取絕對值函數(shù),對括號內(nèi)求得的向量的每一個元素取絕對值。
[0070]第八步:安裝索結構健康監(jiān)測系統(tǒng)的硬件部分。硬件部分至少包括:被監(jiān)測量監(jiān)測系統(tǒng)(例如含索力測量系統(tǒng)、信號調(diào)理器等)、索結構溫度監(jiān)測系統(tǒng)(含溫度傳感器、信號調(diào)理器等)和索結構環(huán)境溫度測量系統(tǒng)(含溫度傳感器、信號調(diào)理器等)、支承索的支承端點的空間坐標監(jiān)測系統(tǒng)、信號(數(shù)據(jù))采集器、計算機和通信報警設備。每一個被監(jiān)測量、每一個溫度、每一根支承索的索力、每一根支承索的支承端點的空間坐標都必須被監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到，監(jiān)測系統(tǒng)將監(jiān)測到的信號傳輸?shù)叫盘?數(shù)據(jù))采集器；信號經(jīng)信號采集器傳遞到計算機；計算機則負責運行索結構的被評估對象的健康監(jiān)測軟件，包括記錄信號采集器傳遞來的信號；當監(jiān)測到被評估對象健康狀態(tài)有變化時，計算機控制通信報警設備向監(jiān)控人員、業(yè)主和(或)指定的人員報警。
[0071]第九步:將被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Ct^單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC、被評估對象單位變化向量Du參數(shù)以數(shù)據(jù)文件的方式保存在運行健康監(jiān)測系統(tǒng)軟件的計算機硬盤上。
[0072]第十步:編制并在計算機上安裝運行本方法系統(tǒng)軟件，該軟件將完成本方法任務所需要的監(jiān)測、記錄、控制、存儲、計算、通知、報警等功能(即本具體實施方法中所有可以用計算機完成的工作)
[0073]第十一步:依據(jù)被監(jiān)測量當前數(shù)值向量C同被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量C。、單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C、被評估對象單位變化向量Du和被評估對象當前名義損傷向量d (由所有索當前名義損傷量組成)間存在的近似線性關系(式(2))，按照多目標優(yōu)化算法計算被評估對象當前名義損傷向量d的非劣解，也就是帶有合理誤差、但可以比較準確地從所有索中確定受損索的位置及其名義損傷程度的解。
[0074]C = C + AC.d (2)
[0075]按照多目標優(yōu)化算法中的目標規(guī)劃法(Goal Attainment Method)，式(2)可以轉(zhuǎn)化成式(3)和式(4)所示的多目標優(yōu)化問題，式(3)中Y是一個實數(shù)，R是實數(shù)域，空間區(qū)域Ω限制了向量d的每一個元素的取值范圍。式(3)的意思是尋找一個最小的實數(shù)Y，使得式(4)得到滿足。式(4)中G(d)由式(5)定義，式(4)中加權向量W與Y的積表示式(4)中G(d)與向量g之間允許的 偏差。實際計算時，向量W可以與向量g相同。使用目標規(guī)劃法就可以求得被評估對象當前名義損傷向量d。
【權利要求】
1.索力監(jiān)測問題索載荷識別方法，其特征在于所述方法包括: a.為敘述方便起見，本方法統(tǒng)一稱被評估的支承索和載荷為被評估對象，設被評估的支承索的數(shù)量和載荷的數(shù)量之和為N，即被評估對象的數(shù)量為N ;確定被評估對象的編號規(guī)貝U，按此規(guī)則將索結構中所有的被評估對象編號，該編號在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣；本方法用變量k表示這一編號，k=l, 2，3，…，N ;設索系統(tǒng)中共有M1根支承索，索結構索力數(shù)據(jù)包括這M1根支承索的索力，顯然M1小于被評估對象的數(shù)量N ;僅僅通過M1個支承索的M1個索力數(shù)據(jù)來求解未知的N個被評估對象的狀態(tài)是不可能的，本方法在監(jiān)測全部M1根支承索索力的基礎上，在索結構上人為增加M2根索，稱為傳感索，在索結構健康監(jiān)測過程中將監(jiān)測這新增加的M2根傳感索的索力；綜合上述被監(jiān)測量，整個索結構共有M根索的M個索力被監(jiān)測，即有M個被監(jiān)測量，其中M為M1與M2之和；M應當大于被評估對象的數(shù)量N ;新增加的M2根傳感索的剛度同索結構的任意一根支承索的剛度相比，應當小得多；新增加的M2根傳感索的各傳感索的索力應當比索結構的任意一根支承索的索力小得多，這樣可以保證即使這新增加的M2根傳感索出現(xiàn)了損傷或松弛，對索結構其他構件的應力、應變、變形的影響微乎其微；新增加的M2根傳感索的橫截面上正應力應當小于其疲勞極限，這些要求可以保證新增加的M2根傳感索不會發(fā)生疲勞損傷；新增加的M2根傳感索的兩端應當充分錨固，保證不會出現(xiàn)松弛；新增加的M2根傳感索應當?shù)玫匠浞值姆栏g保護，保證新增加的M2根傳感索不會發(fā)生損傷和松弛；為方便起見，在本方法中將“索結構的被監(jiān)測的所有參量”簡稱為“被監(jiān)測量”;給M個被監(jiān)測量連續(xù)編號，本方法用用變量j表示這一編號，j=l, 2，3，…，M，該編號在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣；在本方法中新增加的M2根傳感索作為索結構的一部分，后文再提到索結構時，索結構包括增加M2根傳感索前的索結構和新增加的M2根傳感索，也就是說后文提到索結構時指包括新增加的M2根傳感索的索結構；因此后文提到按照“本方法的索結構的溫度測量計算方法”測量計算得到“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”時，其中的索結構包括新增加的M2根傳感索，得到的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”包括新增加的M2根傳感索的穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，獲得新增加的M2根傳感索的穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的方法同于索結構的M1根支承索的穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的獲得方法，在后文不再一一交代；測量得到新增加的M2根傳感索的索力的方法同于索結構的M1根支承索的索力的測量方法，在后文不再一一交代；對索結構 的支承索進行任何測量時，同時對新增加的M2根傳感索進行同樣的測量，在后文不再一一交代；新增加的仏根傳感索除了不發(fā)生損傷和松弛外，對新增加的仏根傳感索的信息量的要求和獲得方法與索結構的支承索的信息量的要求和獲得方法相同，在后文不再--交代；在后文建立索結構的各種力學模型時，將新增加的M2根傳感索視同索結構的支承索對待；在后文中，除了提到支承索的損傷和松弛的場合外，當提到支承索時所說的支承索包括索結構的支承索和新增加的M2根傳感索；本方法中對同一個量實時監(jiān)測的任何兩次測量之間的時間間隔不得大于30分鐘，測量記錄數(shù)據(jù)的時刻稱為實際記錄數(shù)據(jù)時刻；物體、結構承受的外力可稱為載荷，載荷包括面載荷和體積載荷；面載荷又稱表面載荷，是作用于物體表面的載荷，包括集中載荷和分布載荷兩種；體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點的載荷，包括物體的自重和慣性力在內(nèi)；集中載荷分為集中力和集中力偶兩種，在包括笛卡爾直角坐標系在內(nèi)的坐標系中，一個集中力可以分解成三個分量，同樣的，一個集中力偶也可以分解成三個分量，如果載荷實際上是集中載荷，在本方法中將一個集中力分量或一個集中力偶分量計為或統(tǒng)計為一個載荷，此時載荷的變化具體化為一個集中力分量或一個集中力偶分量的變化；分布載荷分為線分布載荷和面分布載荷，分布載荷的描述至少包括分布載荷的作用區(qū)域和分布載荷的大小，分布載荷的大小用分布集度來表達，分布集度用分布特征和幅值來表達；如果載荷實際上是分布載荷，本方法談論載荷的變化時，實際上是指分布載荷分布集度的幅值的改變，而所有分布載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的；在包括笛卡爾直角坐標系在內(nèi)的坐標系中，一個分布載荷可以分解成三個分量，如果這分布載荷的三個分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這分布載荷的三個分量計為或統(tǒng)計為三個分布載荷，此時一個載荷就代表分布載荷的一個分量；體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點的載荷，體積載荷的描述至少包括體積載荷的作用區(qū)域和體積載荷的大小，體積載荷的大小用分布集度來表達，分布集度用分布特征和幅值來表達；如果載荷實際上是體積載荷，在本方法中實際處理的是體積載荷分布集度的幅值的改變，而所有體積載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的，此時在本方法中提到載荷的改變時實際上是指體積載荷的分布集度的幅值的改變，此時，發(fā)生變化的載荷是指那些分布集度的幅值發(fā)生變化的體積載荷；在包括笛卡爾直角坐標系在內(nèi)的坐標系中，一個體積載荷可以分解成三個分量，如果這體積載荷的三個分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這體積載荷的三個分量計為或統(tǒng)計為三個分布載荷； b.本方法定義“本方法的索結構的溫度測量計算方法”按步驟bl至b3進行；b 1:查詢或?qū)崪y得到索結構組成材料及索結構所處環(huán)境的隨溫度變化的傳熱學參數(shù)，利用索結構的設計圖、竣工圖和索結構的幾何實測數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)和參數(shù)建立索結構的傳熱學計算模型；查詢索結構所在地不少于2年的近年來的氣象資料，統(tǒng)計得到這段時間內(nèi)的陰天數(shù)量記為T個陰天，在本方法中將白天不能見到太陽的一整日稱為陰天，統(tǒng)計得到T個陰天中每一個陰天的O時至次日日出時刻后30分鐘之間的最高氣溫與最低氣溫，日出時刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學上的日出時刻，不表示當天一定可以看見太陽，可以查詢資料或通過常規(guī)氣象學計算得到所需的每一日的日出時刻，每一個陰天的O時至次日日出時刻后30分鐘之間的最高氣溫減去最低氣溫稱為該陰天的日氣溫的最大溫差，有T個陰天，就有T個陰天的日氣溫的最大溫差，取T個陰天的日氣溫的最大溫差中的最大值為參考日溫差，參考日溫差記為△ I；;查詢索結構所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來的氣象資料或?qū)崪y得到索結構所處環(huán)境的溫度隨時間和海拔高度的變化數(shù)據(jù)和變化規(guī)律，計算得到索結構所在`地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來的索結構所處環(huán)境的溫度關于海拔高度的最大變化率ATh,為方便敘述取ATh的單位為。C/m;在索結構的表面上取“R個索結構表面點”，取“R個索結構表面點”的具體原則在步驟b3中敘述，后面將通過實測得到這R個索結構表面點的溫度，稱實測得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)”，如果是利用索結構的傳熱學計算模型，通過傳熱計算得到這R個索結構表面點的溫度，就稱計算得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個索結構表面溫度計算數(shù)據(jù)”;從索結構所處的最低海拔到最高海拔之間， 在索結構上均布選取不少于三個不同的海拔高度，在每一個選取的海拔高度處、在水平面與索結構表面的交線處至少選取兩個點，從選取點處引索結構表面的外法線，所有選取的外法線方向稱為“測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向”，測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向與“水平面與索結構表面的交線”相交，在選取的測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向中必須包括索結構的向陽面外法線方向和索結構的背陰面外法線方向，沿每一個測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向在索結構中均布選取不少于三個點，測量所有被選取點的溫度，測得的溫度稱為“索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，其中沿與同一 “水平面與索結構表面的交線”相交的、“測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向”測量獲得的“索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，在本方法中稱為“相同海拔高度索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，設選取了H個不同的海拔高度，在每一個海拔高度處，選取了 B個測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向，沿每個測量索結構沿壁厚的溫度分布的方向在索結構中選取了 E個點，其中H和E都不小于3，B不小于2，設HBE為H與B和E的乘積，對應的共有HBE個“測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”，后面將通過實測得到這HBE個“測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”的溫度，稱實測得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個索結構沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”，如果是利用索結構的傳熱學計算模型，通過傳熱計算得到這HBE個測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點的溫度，就稱計算得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個索結構沿厚度溫度計算數(shù)據(jù)”;設BE為B和E的乘積，本方法中在每一個選取的海拔高度處共有BE個“相同海拔高度索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”;在索結構所在地按照氣象學測量氣溫要求選取一個位置，將在此位置實測得到符合氣象學測量氣溫要求的索結構所在環(huán)境的氣溫；在索結構所在地的空曠無遮擋處選取一個位置，該位置應當在全年的每一日都能得到該地所能得到的該日的最充分的日照，在該位置安放一塊碳鋼材質(zhì)的平板，稱為參考平板，參考平板與地面不可接觸，參考平板離地面距離不小于1.5米，該參考平板的一面向陽，稱為向陽面，參考平板的向陽面是粗糙的和深色的，參考平板的向陽面應當在全年的每一日都能得到一塊平板在該地所能得到的該日的最充分的日照，參考平板的非向陽面覆有保溫材料，將實時監(jiān)測得到參考平板的向陽面的溫度； b2:實時監(jiān)測得到上述R個索結構表面點的R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)，同時實時監(jiān)測得到前面定義的索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)，同時實時監(jiān)測得到符合氣象學測量氣溫要求的索結構所在環(huán)境的氣溫數(shù)據(jù)；通過實時監(jiān)測得到當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列，索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列由當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)按照時間先后順序排列，找到索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)`據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到索結構所在環(huán)境的當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差，稱為環(huán)境最大溫差，記為ATemax ；由索結構所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列通過常規(guī)數(shù)學計算得到索結構所在環(huán)境的氣溫關于時間的變化率，該變化率也隨著時間變化；通過實時監(jiān)測得到當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列，參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列由當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)按照時間先后順序排列，找到參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到參考平板的向陽面的溫度的當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差，稱為參考平板最大溫差，記為ATpmax ;通過實時監(jiān)測得到當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的所有R個索結構表面點的索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列，有R個索結構表面點就有R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列，每一個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列由一個索結構表面點的當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)按照時間先后順序排列，找到每一個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用每一個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到每一個索結構表面點的溫度的當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差，有R個索結構表面點就有R個當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差數(shù)值，其中的最大值稱為索結構表面最大溫差，記為ATsmax ;由每一索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)序列通過常規(guī)數(shù)學計算得到每一個索結構表面點的溫度關于時間的變化率，每一個索結構表面點的溫度關于時間的變化率也隨著時間變化；通過實時監(jiān)測得到當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的、在同一時刻、HBE個“索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”后，計算在每一個選取的海拔高度處共計BE個“相同海拔高度索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”中的最高溫度與最低溫度的差值，這個差值的絕對值稱為“相同海拔高度處索結構厚度方向最大溫差”，選取了 H個不同的海拔高度就有H個“相同海拔高度處索結構厚度方向最大溫差”，稱這H個“相同海拔高度處索結構厚度方向最大溫差”中的最大值為“索結構厚度方向最大溫差”，記為Δ Ttmax ; b3:測量計算獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)；首先，確定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，與決定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關的條件有六項，第一項條件是獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻介于當日日落時刻到次日日出時刻后30分鐘之間，日落時刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學上的日落時刻，可以查詢資料或通過常規(guī)氣象學計算得到所需的每一日的日落時刻；第二項條件的a條件是在當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的這段時間內(nèi)，參考平板最大溫差Λ Tpmax和索結構表面最大溫差ATsmax都不大于5攝氏度；第二項條件的b條件是在當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的這段時間內(nèi)，在前面測量計算得到的環(huán)境最大誤差Λ Temax不大于參考日溫差Λ Tr，且參考平板最大溫差ATpmax減去2攝氏度后不大于Λ Temax，且索結構表面最大溫差ATsmax不大于ATpmax;只需滿足第二項的a條件和b條件中的一項就稱為滿足第二項條件；第三項條件是在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，索結構所在環(huán)境的氣溫關于時間的變化率的絕對值不大于每小時0.1攝氏度；第四項條件是在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，R個索結構表面點中的每一個索結構表面 點的溫度關于時間的變化率的絕對值不大于每小時0.1攝氏度；第五項條件是在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，R個索結構表面點中的每一個索結構表面點的索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)為當日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的極小值；第六項條件是在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻，“索結構厚度方向最大溫差” Λ Ttmax不大于I攝氏度；本方法利用上述六項條件，將下列三種時刻中的任意一種稱為“獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻”，第一種時刻是滿足上述“與決定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關的條件”中的第一項至第五項條件的時刻，第二種時刻是僅僅滿足上述“與決定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關的條件”中的第六項條件的時刻，第三種時刻是同時滿足上述“與決定獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關的條件”中的第一項至第六項條件的時刻；當獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻就是本方法中實際記錄數(shù)據(jù)時刻中的一個時，獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻就是獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻；如果獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻不是本方法中實際記錄數(shù)據(jù)時刻中的任一個時刻，則取本方法最接近于獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學時刻的那個實際記錄數(shù)據(jù)的時刻為獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻；本方法將使用在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻測量記錄的量進行索結構相關健康監(jiān)測分析；本方法近似認為獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結構溫度場處于穩(wěn)態(tài)，即此時刻的索結構溫度不隨時間變化，此時刻就是本方法的“獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻”;然后，根據(jù)索結構傳熱特性，利用獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的“R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)”和“HBE個索結構沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”，利用索結構的傳熱學計算模型，通過常規(guī)傳熱計算得到在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結構的溫度分布，此時索結構的溫度場按穩(wěn)態(tài)進行計算，計算得到的在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結構的溫度分布數(shù)據(jù)包括索結構上R個索結構表面點的計算溫度，R個索結構表面點的計算溫度稱為R個索結構穩(wěn)態(tài)表面溫度計算數(shù)據(jù)，還包括索結構在前面選定的HBE個“測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”的計算溫度，HBE個“測量索結構沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”的計算溫度稱為“HBE個索結構沿厚度溫度計算數(shù)據(jù)”，當R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)與R個索結構穩(wěn)態(tài)表面溫度計算數(shù)據(jù)對應相等時，且“HBE個索結構沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”與“HBE個索結構沿厚度溫度計算數(shù)據(jù)”對應相等時，計算得到的在獲得索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結構的溫度分布數(shù)據(jù)在本方法中稱為“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，此時的“R個索結構表面溫度實測數(shù)據(jù)”稱為“R個索結構穩(wěn)態(tài)表面溫度實測數(shù)據(jù)”，“HBE個索結構沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”稱為“HBE個索結構沿厚度穩(wěn)態(tài)溫度實測數(shù)據(jù)”;在索結構的表面上取“R個索結構表面點”時，“R個索結構表面點”的數(shù)量與分布必須滿足三個條件，第一個條件是當索結構溫度場處于穩(wěn)態(tài)時，當索結構表面上任意一點的溫度是通過“R個索結構表面點”中與索結構表面上該任意點相鄰的點的實測溫度線性插值得到時，線性插值得到的索結構表面上該任意點的溫度與索結構表面上該任意點的實際溫度的誤差不大于5% ;索結構表面包括支承索表面；第二個條件是“R個索結構表面點”中在同一海拔高度的點的數(shù)量不小于4，且“R個索結構表面點”中在同一海拔高度的點沿著索結構表面均布；“R個索結構表面點”沿海拔高度的所有兩兩相鄰索結構表面點的海拔高度之差的絕對值中的最大值Ah不大于0.2°C除以Λ Th得到的數(shù)值，為方便敘述取Λ Th的單位為。C/m，為方便敘述取Ah的單位為m ;“R個索結構表面點”沿海拔高度的兩兩相鄰索結構表面點的定義是指只考慮海拔高度時，在“R個索結構表面點”中不存在一個索結構表面點，該索結構表面點的海拔高度數(shù)值介于兩兩相鄰索結構表面點的海拔高度數(shù)值之間；第三個條件是查詢或按氣象學常規(guī)計算得到索結構所在地和所在海拔區(qū)間的日照規(guī)律，再根據(jù)索結構的幾何特征及方位數(shù)據(jù)，在索結構上找到全年受日照時間最充分的`那些表面點的位置，“R個索結構表面點”中至少有一個索結構表面點是索結構上全年受日照時間最充分的那些表面點中的一個點； c.按照“本方法的索結構的溫度測量計算方法”直接測量計算得到初始狀態(tài)下的索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，初始狀態(tài)下的索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)稱為初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，記為“初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。” ；實測或查資料得到索結構所使用的各種材料的隨溫度變化的物理和力學性能參數(shù)；在實測得到初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的同一時刻，直接測量計算得到所有支承索的初始索力，組成初始索力向量F。；依據(jù)包括索結構設計數(shù)據(jù)、竣工數(shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)得到所有支承索在自由狀態(tài)即索力為O時的長度、在自由狀態(tài)時的橫截面面積和在自由狀態(tài)時的單位長度的重量，以及獲得這三種數(shù)據(jù)時所有支承索的溫度，在此基礎上利用所有支承索的隨溫度變化的物理性能參數(shù)和力學性能參數(shù)，按照常規(guī)物理計算得到所有支承索在初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。條件下的索力為O時所有支承索的長度、索力為O時所有支承索的橫截面面積以及索力為O時所有支承索的單位長度的重量，依次組成支承索的初始自由長度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長度的重量向量，支承索的初始自由長度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長度的重量向量的元素的編號規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號規(guī)則相同；在實測得到T。的同時，也就是在獲得初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的時刻的同一時刻，直接測量計算得到初始索結構的實測數(shù)據(jù)，初始索結構的實測數(shù)據(jù)是包括索結構集中載荷測量數(shù)據(jù)、索結構分布載荷測量數(shù)據(jù)、索結構體積載荷測量數(shù)據(jù)、所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值、所有支承索的初始索力數(shù)據(jù)、初始索結構模態(tài)數(shù)據(jù)、初始索結構應變數(shù)據(jù)、初始索結構幾何數(shù)據(jù)、初始索結構支座廣義坐標數(shù)據(jù)、初始索結構角度數(shù)據(jù)、初始索結構空間坐標數(shù)據(jù)在內(nèi)的實測數(shù)據(jù)，在得到初始索結構的實測數(shù)據(jù)的同時，測量計算得到包括支承索的無損檢測數(shù)據(jù)在內(nèi)的能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)，此時的能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)稱為支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)；所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值組成被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。，被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。的編號規(guī)則與M個被監(jiān)測量的編號規(guī)則相同；利用支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)以及索結構載荷測量數(shù)據(jù)建立被評估對象初始損傷向量d。，向量d。表示用初始力學計算基準模型A。表示的索結構的被評估對象的初始健康狀態(tài)；被評估對象初始損傷向量d。的元素個數(shù)等于N，d。的元素與被評估對象是--對應關系，向量d。的元素的編號規(guī)則與被評估對象的編號規(guī)則相同；如果d。的某一個元素對應的被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么d。的該元素的數(shù)值代表對應支承索的初始損傷程度，若該元素的數(shù)值為O，表示該元素所對應的支承索是完好的，沒有損傷的，若其數(shù)值為100%，則表示該元素所對應的支承索已經(jīng)完全喪失承載能力，若其數(shù)值介于O和100%之間，則表示該支承索喪失了相應比例的承載能力；如果d。的某一個元素對應的被評估對象是某一個載荷，本方法中取d。的該元素數(shù)值為`0，代表這個載荷的變化的初始數(shù)值為O ;如果沒有支承索的無損檢測數(shù)據(jù)及其他能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)時，或者可以認為結構初始狀態(tài)為無損傷無松弛狀態(tài)時，向量d。中與支承索相關的各元素數(shù)值取O ; d.根據(jù)索結構的設計圖、竣`工圖和初始索結構的實測數(shù)據(jù)、支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)、索結構集中載荷測量數(shù)據(jù)、索結構分布載荷測量數(shù)據(jù)、索結構體積載荷測量數(shù)據(jù)、索結構所使用的各種材料的隨溫度變化的物理和力學性能參數(shù)、初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。和前面步驟得到的所有的索結構數(shù)據(jù)，建立計入“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的索結構的初始力學計算基準模型A。，基于A。計算得到的索結構計算數(shù)據(jù)必須非常接近其實測數(shù)據(jù)，其間的差異不得大于5% ;對應于A。的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”就是“初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T?！?;對應于A。的被評估對象健康狀態(tài)用被評估對象初始損傷向量d。表示；對應于A。的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值用被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。表示；第一次建立計入“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的索結構的當前初始力學計算基準模型Μ。、被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj和“當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量?"?！?;第一次建立索結構的當前初始力學計算基準模型Y。和被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj時，索結構的當前初始力學計算基準模型Attj就等于索結構的初始力學計算基準模型A。，被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj就等于被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。^t0對應的“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”稱為“當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，記為“當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量?"。”，第一次建立索結構的當前初始力學計算基準模型At0時，Tt0就等于T。-X0的被評估對象的初始健康狀態(tài)與A。的被評估對象的健康狀態(tài)相同，也用被評估對象初始損傷向量d。表示，在后面的循環(huán)過程中Attj的被評估對象的初始健康狀態(tài)始終用被評估對象初始損傷向量d。表示；T。和d。是Α。的參數(shù)，由A。的力學計算結果得到的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值與C。表示的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值相同，因此也可以說C。由A。的力學計算結果組成；1"。和d。是Attj的參數(shù)，Ct0由Attj的力學計算結果組成； e.從這里進入由第e步到第η步的循環(huán)；在結構服役過程中，不斷按照“本方法的索結構的溫度測量計算方法”不斷實測計算獲得“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的當前數(shù)據(jù)，“索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的當前數(shù)據(jù)稱為“當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，記為“當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt'向量Tt的定義方式與向量Τ。的定義方式相同；在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同時，對新增加的M2根傳感索進行無損檢測，從中鑒別出出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索，依據(jù)被監(jiān)測量編號規(guī)則，從本方法之前出現(xiàn)的按照被監(jiān)測量編號規(guī)則編號的各向量中去除與鑒別出的出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索對應的元素，在本方法之后出現(xiàn)的各向量和矩陣中也不再出現(xiàn)與鑒別出的出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索對應的元素，在本方法之后提到傳感索時不再包括這里被鑒別出出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索，在本方法之后提到被監(jiān)測量時不再包括這里被鑒別出出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索的索力；從索結構上鑒別出幾根出現(xiàn)損傷或松弛的傳感索，就將M2和M減小同樣的數(shù)量；在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同一時刻，實測得到索結構中所有M1根支承索的索力數(shù)據(jù)，所有這些索力數(shù)據(jù)組成當前索力向量F，向量F的元素與向量F。的元素的編號規(guī)則相同；在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同一時刻，實測計算得到所有M1根支承索的兩個支承端點的空間坐標，兩個支承端點的空間坐標在水平方向分量的差就是兩個支承端點水平距離，所有支承索的兩個支承端點水平距離數(shù)據(jù)組成當前支承索兩支承端點水平距離向量，當前支承索兩支承端點水平距離向量的元素的編號規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號規(guī)則相同； f.根據(jù)當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt,按照步驟fl至f3更新當前初始力學計算基準模型#。、被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj和當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tttj ； fl.比較Tt與Tt0,如果Tt等于浐。，則Y。、Ct0和Tttj保持不變；否則需要按下列步驟對At0和Tttj進行更新； f2.計算Tt與T。的差，Tt與T。的差`就是當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)關于初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化，Tt與T。的差用穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S表示，S等于Tt減去T。，S表示索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化； f3.對A。中的索結構施加溫度變化，施加的溫度變化的數(shù)值就取自穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S，對A。中的索結構施加的溫度變化后得到更新的當前初始力學計算基準模型#。，更新Y。的同時，I"。所有元素數(shù)值也用Tt的所有元素數(shù)值對應代替，即更新了 1"。，這樣就得到了正確地對應于Attj的Tttj ;更新Cttj的方法是:當更新Attj后，通過力學計算得到Attj中所有被監(jiān)測量的、當前的具體數(shù)值，這些具體數(shù)值組成Ct0 -X0的支承索的初始健康狀態(tài)始終用被評估對象初始損傷向量d。表示； g.在當前初始力學計算基準模型Attj的基礎上按照步驟gl至g4進行若干次力學計算，通過計算獲得索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣Λ C和被評估對象單位變化向量Du ； gl.索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C是不斷更新的，即在更新當前初始力學計算基準模型#。、被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj和當前初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt0之后，必須接著更新索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C和被評估對象單位變化向量Du ； g2.在索結構的當前初始力學計算基準模型Attj的基礎上進行若干次力學計算，計算次數(shù)數(shù)值上等于所有被評估對象的數(shù)量N，有N個評估對象就有N次計算；依據(jù)被評估對象的編號規(guī)則，依次進行計算；每一次計算假設只有一個被評估對象在原有損傷或載荷的基礎上再增加單位損傷或載荷單位變化，具體的，如果該被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么就假設該支承索在向量d。表示的該支承索已有損傷的基礎上再增加單位損傷，如果該被評估對象是一個載荷，就假設該載荷在向量d。表示的該載荷已有變化量的基礎上再增加載荷單位變化，用Duk記錄這一增加的單位損傷或載荷單位變化，其中k表示增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象的編號，Duk是被評估對象單位變化向量Du的一個元素，被評估對象單位變化向量Du的元素的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同；每一次計算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象不同于其它次計算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象，每一次計算都利用力學方法計算索結構的所有被監(jiān)測量的當前計算值，每一次計算得到的所有被監(jiān)測量的當前計算值組成一個被監(jiān)測量計算當前向量，被監(jiān)測量計算當前向量的元素編號規(guī)則與被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。的元素編號規(guī)則相同； g3.每一次計算得到的被監(jiān)測量計算當前向量減去被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj得到一個向量，再將該向量的每一個元素都除以該次計算所假設的單位損傷或載荷單位變化數(shù)值，得到一個被監(jiān)測量單位變化向量，有N個被評估對象就有N個被監(jiān)測量單位變化向量; g4.由這N個被監(jiān)測量單位變化向量按照N個被評估對象的編號規(guī)則，依次組成有N列的索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C ;索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC的每一列對應于一個被監(jiān)測量單位變化向量；索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣ΔC的每一行對應于同一個被監(jiān)測量在不同被評估對象增加單位損傷或載荷單位變化時的不同的單位變化幅度；索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△(:的列的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同`，索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△(:的行的編號規(guī)則與M個被監(jiān)測量的編號規(guī)則相同； h.在實測得到當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的同時，實測得到在獲得當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt的時刻的同一時刻的索結構的所有被監(jiān)測量的當前實測數(shù)值，組成被監(jiān)測量當前數(shù)值向量C ;被監(jiān)測量當前數(shù)值向量C和被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量Cttj與被監(jiān)測量初始數(shù)值向量C。的定義方式相同，三個向量的相同編號的元素表示同一被監(jiān)測量在不同時刻的具體數(shù)值；l.定義被評估對象當前名義損傷向量d，被評估對象當前名義損傷向量d的元素個數(shù)等于被評估對象的數(shù)量，被評估對象當前名義損傷向量d的元素和被評估對象之間是一一對應關系，被評估對象當前名義損傷向量d的元素數(shù)值代表對應被評估對象的名義損傷程度或名義載荷變化量；向量d的元素的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同； j.依據(jù)被監(jiān)測量當前數(shù)值向量C同被監(jiān)測量當前初始數(shù)值向量C。、索結構單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△(:和待求的被評估對象當前名義損傷向量d間存在的近似線性關系，該近似線性關系可表達為式1，式I中除d外的其它量均為已知，求解式I就可以算出被評估對象當前名義損傷向量d ； C = C0+AC^d 式 Ik.定義被評估對象當前實際損傷向量da，被評估對象當前實際損傷向量da的元素個數(shù)等于被評估對象的數(shù)量，被評估對象當前實際損傷向量da的元素和被評估對象之間是一一對應關系，被評估對象當前實際損傷向量da的元素數(shù)值代表對應被評估對象的實際損傷程度或?qū)嶋H載荷變化量；向量da的元素的編號規(guī)則與向量d。的元素的編號規(guī)則相同；` 1.利用式2表達的被評估對象當前實際損傷向量da的第k個元素d\同被評估對象初始損傷向量d。的第k個元素(I。,和被評估對象當前名義損傷向量d的第k個元素dk間的關系，計算得到被評估對象當前實際損傷向量da的所有元素；
ι-(?-<,χι-?/,),如果該元素對應于一根支承索
dok+dk,如果該元素不對應于一根支承索 式2中k=l，2，3，…….，N, d\表示第k個被評估對象的當前實際健康狀態(tài)，d\為?時表示第k個被評估對象無健康問題，d\數(shù)值不為O時表示第k個被評估對象是有健康問題的被評估對象，如果該被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么d\表示其當前健康問題的嚴重程度，有健康問題的支承索可能是松弛索、也可能是受損索，d\數(shù)值反應了該支承索的松弛或損傷的程度；從這些有健康問題的支承索中鑒別出受損索，剩下的就是松弛索，被評估對象當前實際損傷向量da中與松弛索對應于的元素數(shù)值表達的是與松弛索松弛程度力學等效的當前實際等效損傷程度；如果該被評估對象是一個載荷，那么d\表示該載荷的實際變化量； m.利用在當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt條件下的、在第I步鑒別出的松弛索及用被評估對象當前實際損傷向量da表達的這些松弛索的、與其松弛程度力學等效的當前實際等效損傷程度，利用在第e步獲得的在當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt條件下的當前索力向量F和當前支承索兩支承端點水平距離向量，利用在第c步獲得的在初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。條件下的支承索的初始自由長度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長度的重量向量、初始索力向量F。，利用當前索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt表示的支承索當前穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，利用在第c步獲得的在初始索結構穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。表示的支承索初始穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，利用在第c步獲得的索結構所使用的各種材料的隨溫度變化的物理和力學性能參數(shù)，計入溫度變化對支承索物理、力學和幾何參數(shù)的影響，通過將松弛索同受損索進行力學等效來計算松弛索的、與當前實際等效損傷程度等效的松弛程度，力學等效條件是:一、兩等效的索的無松弛和無損傷時的初始自由長度、幾何特性參數(shù)、密度及材料的力學特性參數(shù)相同；二、松弛或損傷后，兩等效的松弛索和損傷索的索力和變形后的總長相同；滿足上述兩個力學等效條件時，這樣的兩根支承索在索結構中的力學功能就是完全相同的，即如果用等效的松弛索代替受損索后，索結構不會發(fā)生任何變化，反之亦然；依據(jù)前述力學等效條件求得那些被判定為松弛索的松弛程度，松弛程度就是支承索自由長度的改變量，也就是確定了那些需調(diào)整索力的支承索的索長調(diào)整量；這樣就實現(xiàn)了支承索的松弛識別和損傷識別；計算時所需索力由當前索力向量F對應元素給出；本方法將受損索和松弛索統(tǒng)稱為有健康問題的支承索，簡稱為問題索，所以，本方法根據(jù)被評估對象當前實際損傷向量da既能夠識別出問題索，也能夠確定有哪些載荷發(fā)生了變化及其變化的數(shù)值；至此本方法實現(xiàn)了剔除載荷變化和結構溫度變化的影響的、索結構的問題索識別，同時實現(xiàn)了剔除結構溫度變化和支承索健康狀態(tài)變化影響的、載荷變化量的識別；η.回到第e步,開始由第e步`到第η步的下一次循環(huán)。
【文檔編號】G01M99/00GK103868708SQ201410085327
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2014年3月10日
【發(fā)明者】韓玉林, 韓佳邑 申請人:東南大學