ci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(dá)支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)時，或者可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)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(guān)的各元素數(shù)值取0,如果d。的某一個元素對應(yīng)的被評估對象 是某一個載荷，本方法中取Cl ci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0。利 用索結(jié)構(gòu)的設(shè)計圖、竣工圖和初始索結(jié)構(gòu)的實測數(shù)據(jù)、支承索的無損檢測數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)所使 用的各種材料的隨溫度變化的物理和力學(xué)性能參數(shù)和初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T ci,利 用力學(xué)方法（例如有限元法）計入"索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)"建立初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型A。。
[0062] 不論用何種方法獲得初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型A。，計入"索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)"（即 初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T ci)、基于Aci計算得到的索結(jié)構(gòu)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 ci計算所得的模擬情況下的索力計算數(shù) 據(jù)、應(yīng)變計算數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)形狀計算數(shù)據(jù)和位移計算數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)角度數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)空間坐 標(biāo)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 ci中支承索的健康狀態(tài)用 被評估對象初始損傷向量Clci表示，索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)用初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量?\ 表示。由于基于A ci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Aci的基礎(chǔ)上、進行力學(xué)計算得到的、A ^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(；。對應(yīng)于Aci的"索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)"就是"初始 索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T/ ;對應(yīng)于Aci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(yīng)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A。的參數(shù)，C。由A。的力學(xué)計算結(jié)果組成。
[0063] 第三步：在本方法中，字母i除了明顯地表示步驟編號的地方外，字母i僅表示循 環(huán)次數(shù)，即第i次循環(huán)；第i次循環(huán)開始時需要建立的或已建立的索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計 算基準(zhǔn)模型記為當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型A。A ci和A ^計入了溫度參數(shù)，可以計算溫度變 化對索結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能影響；第i次循環(huán)開始時，對應(yīng)于A1ci的"索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)"用當(dāng) 前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T 1。表示，向量T \的定義方式與向量T。的定義方式相同， T1。的元素與T。的元素一一對應(yīng)；第i次循環(huán)開始時需要的被評估對象當(dāng)前初始損傷向量 記為d1。，d 1。表示該次循環(huán)開始時索結(jié)構(gòu)A \的被評估對象的健康狀態(tài)，d \的定義方式與d。 的定義方式相同，d1。的元素與d。的元素一一對應(yīng)；第i次循環(huán)開始時，所有被監(jiān)測量的初 始值，用被監(jiān)測量當(dāng)前初始數(shù)值向量C 1ci表示，向量C 的定義方式與向量C ^的定義方式相 同，C1。的元素與C。的元素--對應(yīng)，被監(jiān)測量當(dāng)前初始數(shù)值向量C ^表示對應(yīng)于A i。的所有 被監(jiān)測量的具體數(shù)值；T1c^P d ^是A \的特性參數(shù)；C \由A ^的力學(xué)計算結(jié)果組成；第一次 循環(huán)開始時，A1。記為A 建立A1。的方法為使A \等于A。;第一次循環(huán)開始時，T \記為T I 建立T1。的方法為使T \等于T。;第一次循環(huán)開始時，d \記為d 建立d1。的方法為使d \等 于d。;第一次循環(huán)開始時，C \記為C。建立C1。的方法為使C \等于C。。
[0064] 第四步：安裝索結(jié)構(gòu)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)（例如含應(yīng)變測量系統(tǒng)、信號調(diào)理器等）、索結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測系統(tǒng)（含溫度傳感器、信 號調(diào)理器等）和索結(jié)構(gòu)環(huán)境溫度測量系統(tǒng)（含溫度傳感器、信號調(diào)理器等）、信號（數(shù)據(jù)） 采集器、計算機和通信報警設(shè)備。每一個被監(jiān)測量、每一個溫度都必須被監(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)叫盘枺〝?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(fù)責(zé)運行索結(jié)構(gòu)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(dāng)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(shè)備向監(jiān)控人員、業(yè)主和 (或）指定的人員報警。
[0065] 第五步：編制并在計算機上安裝運行本方法的系統(tǒng)軟件，該軟件將完成本方法任 務(wù)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）。
[0066] 第六步：由此步開始循環(huán)運作，在結(jié)構(gòu)服役過程中，按照"本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度 測量計算方法"不斷實測計算獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的當(dāng)前數(shù)據(jù)，所有"索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度 數(shù)據(jù)"的當(dāng)前數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T 1，向量T1的定義方式與向量T ^的定 義方式相同，T1的元素與T ^的元素一一對應(yīng)；在實測向量T1的同時，實測得到索結(jié)構(gòu)中所 有被監(jiān)測量的當(dāng)前值，所有這些數(shù)值組成被監(jiān)測量當(dāng)前數(shù)值向量C 1，向量C1的定義方式與 向量C。的定義方式相同，C 1的元素與C。的元素-對應(yīng)，表示相同被監(jiān)測量在不同時刻的 數(shù)值。
[0067] 第七步：在得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T1后，比較T1和T。如果T 1等于T1ci, 則不需要對A1c^P T 1Ji行更新，否則需要對當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型A \、當(dāng)前初始索結(jié) 構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T1c^P被監(jiān)測量當(dāng)前初始數(shù)值向量C ^進行更新，而被評估對象當(dāng)前初 始損傷向量(^保持不變，更新方法按照技術(shù)方案和權(quán)利要求書中給出的步驟進行。
[0068] 第八步：在當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型A1。的基礎(chǔ)上，按照步驟a至步驟d進行若 干次力學(xué)計算，通過計算建立單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣A C1和被評估對象單位變化 向量D1ut3
[0069] a.在第i次循環(huán)開始時，直接按步驟b至步驟d所列方法獲得Δ C1和D V在其 它時刻，當(dāng)在第七步中對A1ci進行更新后，必須按步驟b至步驟d所列方法重新獲得Δ C 1和 D1u，如果在第七步中沒有對A1Ji行更新，則在此處直接轉(zhuǎn)入第九步進行后續(xù)工作。
[0070] b.在當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型A1。的基礎(chǔ)上進行若干次力學(xué)計算，向量d 表示 A1ci的被評估對象的健康狀態(tài)，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；每一次計算假設(shè)只有一個被評估對象在向量Cl 1ci表示的被評估對象的健康 狀態(tài)的基礎(chǔ)上發(fā)生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(shè)該支承索在向量Cl 1ci表示的該支承索已有損傷的基礎(chǔ)上再有單位損 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(shè)該載荷在向量Cl1ci表示的該載荷已有變化量的基礎(chǔ)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lkN/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IMPa、2MPa、3MPa或lkNm/m 2、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/m 3等 為單位變化），用D1uk記錄這一單位損傷或載荷單位變化，其中k表示發(fā)生單位損傷或載 荷單位變化的被評估對象的編號，D 1uk是被評估對象單位變化向量D \的一個元素，被評估 對象單位變化向量D1u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 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(xué)方法計算索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測量的當(dāng)前計算 值，每一次計算得到的所有被監(jiān)測量的當(dāng)前計算值組成一個被監(jiān)測量計算當(dāng)前向量；當(dāng)假 設(shè)第k個被評估對象有單位損傷或載荷單位變化時，可用(：\表示對應(yīng)的"被監(jiān)測量計算當(dāng) 前向量"；在本步驟中給各向量的元素編號時，應(yīng)同本方法中其它向量使用同一編號規(guī)則， 以保證本步驟中各向量中的任意一個元素，同其它向量中的、編號相同的元素，表達(dá)了同一 被監(jiān)測量或同一對象的相關(guān)信息；C 1tk的定義方式與向量C。的定義方式相同，C \的元素與 C。的元素-對應(yīng)。
[0071] c.每一次計算得到的向量C1tl^去向量C1。得到一個向量，再將該向量的每一個元 素都除以本次計算中假定的單位損傷或載荷單位變化數(shù)值D 1uk后得到一個"被監(jiān)測量的數(shù) 值變化向量δ C\" ;有N個被評估對象就有N個"被監(jiān)測量的數(shù)值變化向量"。
[0072] d.由這N個"被監(jiān)測量的數(shù)值變化向量"按照N個被評估對象的編號規(guī)則，依次組 成有N列的"單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC 1";單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC1 的每一列對應(yīng)于一個被監(jiān)測量單位變化向量；單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC1的每一 行對應(yīng)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；單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣A C1的列的編號規(guī)則與向量Clci的元素的編號 規(guī)則相同，單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣A C1的行的編號規(guī)則與M個被監(jiān)測量的編號規(guī) 則相同。
[0073] 第九步：建立線性關(guān)系誤差向量e1和向量g \利用前面的數(shù)據(jù)（"被監(jiān)測量當(dāng)前 初始數(shù)值向量C1/、"單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣△ C1"），在第八步進行每一次計算的 同時，即在每一次計算假設(shè)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 變化的同時，當(dāng)假設(shè)第k(k = 1，2, 3,……，N)個被評估對象增加單位損傷或載荷單位變化 時，每一次計算組成一個損傷向量，用d1 &表示該損傷向量，對應(yīng)的被監(jiān)測量計算當(dāng)前向量 為C1tk (參見第八步），損傷向量(I1tk的元素個數(shù)等于被評估對象的數(shù)量，向量d \的所有元 素中只有一個元素的數(shù)值取每一次計算中假設(shè)增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對 象的單位損傷或載荷單位變化值，Cl 1tk的其它元素的數(shù)值取0,那個不為0的元素的編號與 假定增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象的對應(yīng)關(guān)系、同其他向量的同編號的元素 同該被評估對象的對應(yīng)關(guān)系是相同的；Cl 1tk與被評估對象初始損傷向量d。的元素編號規(guī)則 相同，(1\的元素與CL的元素是一一對應(yīng)關(guān)系。將C Δ C1U1tk帶入式（1)，得到一個 線性關(guān)系誤差向量，每一次計算得到一個線性關(guān)系誤差向量ebe \的下標(biāo)k表示第k (k =1，2, 3,……，N)個被評估對象增加單位損傷或載荷單位變化。有N個被評估對象就有N 次計算，就有N個線性關(guān)系誤差向量，將這N個線性關(guān)系誤差向量相加后得到一個向 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(guān)系誤差向量e 1。向量 g1等于最終的誤差向量e \將向量g1保存在運行健康監(jiān)測系統(tǒng)軟件的計算機硬盤上，供健 康監(jiān)測系統(tǒng)軟件使用。
[0075] 第十步：定義當(dāng)前名義損傷向量d1。和當(dāng)前實際損傷向量d \ d1。和d 1的元素個數(shù) 等于被評估對象的數(shù)量，d1。和d1的元素和被評估對象之間是一一對應(yīng)關(guān)系，d1。和d 1的元 素數(shù)值代表對應(yīng)被評估對象的損傷程度或載荷變化程度，d1。和d1與被評估對象初始損傷 向量d。的元素編號規(guī)則相同，d 1。的元素、d1的元素與d。的元素是一一對應(yīng)關(guān)系。
[0076] 第十一步：依據(jù)被監(jiān)測量當(dāng)前數(shù)值向量C1同"被監(jiān)測量當(dāng)前初始數(shù)值向量C Y'、 "單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣AC1"和"當(dāng)前名義損傷向量d1。"間存在的近似線性關(guān) 系，該近似線性關(guān)系可表達(dá)為式（2)，按照多目標(biāo)優(yōu)化算法計算當(dāng)前名義損傷向量d 1。的非 劣解，也就是帶有合理誤差、但可以比較準(zhǔn)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。
[0078] 可以采用多目標(biāo)優(yōu)化算法中的目標(biāo)規(guī)劃法（Goal Attainment Method求解當(dāng)前名 義損傷向量d1。，目標(biāo)規(guī)劃法的具體編程實現(xiàn)已經(jīng)有通用程序可以直接采用。
[0079] 第十二步：依據(jù)索系統(tǒng)當(dāng)前實際損傷向量d1的定義和其元素的定義計算得到當(dāng)前 實際損傷向量d1的每一個元素，從而可由d1確定被評估對象的健康狀態(tài)。當(dāng)前實際損傷向 量d 1的第k個元素 d \表示第i次循環(huán)中第k個被評估對象的當(dāng)前實際健康狀態(tài)。
[0080] Cl1k表示第i次循環(huán)中第k個被評估對象的當(dāng)前實際健康狀態(tài)，如果該被評估對象 是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么(1\表示其當(dāng)前實際損傷，d \為0時表示無損傷，為100% 時表示該支承索徹底喪失承載能力，介于0與100%之間時表示喪失相應(yīng)比例的承載能力。
[0081] 第十三步：健康監(jiān)測系統(tǒng)中的計算機定期自動或由人員操作健康監(jiān)測系統(tǒng)生成索 系統(tǒng)健康情況報表。
[0082] 第十四步：在指定條件下，健康監(jiān)測系統(tǒng)中的計算機自動操作通信報警設(shè)備向監(jiān) 控人員、業(yè)主和（或）指定的人員報警。
[0083] 第十五步：建立標(biāo)識向量B1，如果標(biāo)識向量B1的元素全為0,則回到第六步繼續(xù)進 行對索系統(tǒng)的健康監(jiān)測和計算；如果標(biāo)識向量B1的元素不全為0,則完成后續(xù)步驟后，進入 下一次循環(huán)。
[0084] 第十六步：計算得到下一次（即第i+Ι次，i = 1，2, 3, 4,…）循環(huán)所需的初始損傷 向量d1+1。的每一個元素0-+1Αα= 1，2,3,……，Ν);在初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型Α。的基礎(chǔ)上， 對Α。中的索結(jié)構(gòu)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，再令索 的健康狀況為d 1'后得到的就是下一次、即第i+Ι次（i = 1，2, 3, 4，···）循環(huán)所需的力學(xué) 計算基準(zhǔn)模型Α1+1;下一次（即第i+Ι次，i = 1，2, 3, 4,…）循環(huán)所需的當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn) 態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T1'等于T。得到Y(jié)'d1'和T 后，通過力學(xué)計算得到A 1+1中所有被監(jiān) 測量的、當(dāng)前的具體數(shù)值，這些具體數(shù)值組成下一次、即第i+Ι次循環(huán)所需的被監(jiān)測量當(dāng)前 初始數(shù)值向量C 1+1。。
[0085] 第十七步：回到第六步，開始由第六步到第十七步的循環(huán)。
【主權(quán)項】
1.精簡應(yīng)變監(jiān)測受損索載荷遞進式識別方法，其特征在于所述方法包括： a. 當(dāng)索結(jié)構(gòu)承受的載荷雖有變化，但索結(jié)構(gòu)正在承受的載荷沒有超出索結(jié)構(gòu)初始許 用載荷時，本方法適用；索結(jié)構(gòu)初始許用載荷指索結(jié)