專利名稱：支座沉降和溫度變化時(shí)角度監(jiān)測(cè)的松弛索遞進(jìn)式識(shí)別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
斜拉橋、懸索橋、桁架結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)有一個(gè)共同點(diǎn)，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(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)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(jiàn)本方法將該類結(jié)構(gòu)表述為“索結(jié)構(gòu)”。隨著環(huán)境溫度的變化，索結(jié)構(gòu)的溫度也會(huì)發(fā)生變化，在索結(jié)構(gòu)溫度發(fā)生變化時(shí)，本方法基于角度監(jiān)測(cè)來(lái)識(shí)別索結(jié)構(gòu)的支承系統(tǒng)(指所有承載索、及所有起支承作用的僅承受拉伸載荷的桿件，為方便起見(jiàn)，本專利將該類結(jié)構(gòu)的全部支承部件統(tǒng)一稱為“索系統(tǒng)”，但實(shí)際上索系統(tǒng)不僅僅指支承索，也包括僅承受拉伸載荷的桿件，同樣為了方便，本方法中用“支承索”這一名詞指稱所有承載索及所有起支承作用的僅承受拉伸載荷的桿件，同樣為了方便，本方法中用“支承索”這一名詞指稱所有承載索及所有起支承作用的僅承受拉伸載荷的桿件)中的受損索和需調(diào)整 索力的支承索(對(duì)桁架結(jié)構(gòu)就是指受損的僅承受拉伸載荷的桿件)，屬工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
索系統(tǒng)通常是索結(jié)構(gòu)(特別是大型索結(jié)構(gòu)，例如大型斜拉橋、懸索橋)的關(guān)鍵組成部分，由于松弛等原因，新結(jié)構(gòu)竣工一段時(shí)間后支承索的索力通常會(huì)發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期服役后其支承索的松弛也會(huì)引起支承索索力的變化，這些變化都將引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力的變化，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全造成不良影響，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)引起結(jié)構(gòu)的失效，因此準(zhǔn)確及時(shí)地識(shí)別需調(diào)整索力的支承索是非常必要的。索系統(tǒng)通常是索結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，它的失效常常帶來(lái)整個(gè)結(jié)構(gòu)的失效，基于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)識(shí)別索結(jié)構(gòu)的索系統(tǒng)中的受損索(如前所述也指僅承受拉伸載荷的桿件)是一種極具潛力的方法。索系統(tǒng)的健康狀態(tài)發(fā)生變化后，會(huì)引起結(jié)構(gòu)的可測(cè)量參數(shù)的變化，例如引起過(guò)索結(jié)構(gòu)的每一點(diǎn)的任意假想直線的角度坐標(biāo)的變化(例如結(jié)構(gòu)表面任意一點(diǎn)的切平面中的任意一根過(guò)該點(diǎn)的直線的角度坐標(biāo)的變化，或者結(jié)構(gòu)表面任意一點(diǎn)的法線的角度坐標(biāo)的變化)，實(shí)際上結(jié)構(gòu)角度的變化包含了索系統(tǒng)的健康狀態(tài)信息，也就是說(shuō)可以利用結(jié)構(gòu)角度數(shù)據(jù)判斷結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)，可以基于角度監(jiān)測(cè)(本方法將被監(jiān)測(cè)的角度數(shù)據(jù)稱為“被監(jiān)測(cè)量”，后面提到“被監(jiān)測(cè)量”就是指被監(jiān)測(cè)的角度數(shù)據(jù))來(lái)識(shí)別受損索(本方法也稱之為有健康問(wèn)題的支承索，指支承索受損、松弛或兼而有之)。被監(jiān)測(cè)量除了受索系統(tǒng)健康狀態(tài)的影響外，還會(huì)受索結(jié)構(gòu)溫度變化(常常會(huì)發(fā)生)和索結(jié)構(gòu)支座平移位移(沉降是平移位移在重力方向的分量)的影響，在索結(jié)構(gòu)溫度發(fā)生變化和索結(jié)構(gòu)支座發(fā)生平移位移的條件下，如果能夠基于對(duì)被監(jiān)測(cè)量的監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)有健康問(wèn)題的支承索的識(shí)別，對(duì)索結(jié)構(gòu)的安全具有重要的價(jià)值，目前還沒(méi)有一種公開(kāi)的、有效的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和方法解決了此問(wèn)題。在索結(jié)構(gòu)有支座沉降和溫度變化時(shí)，為了能對(duì)索結(jié)構(gòu)的索系統(tǒng)的健康狀態(tài)有可靠的監(jiān)測(cè)和判斷，必須有一個(gè)能夠合理有效的建立每一個(gè)被監(jiān)測(cè)量變化同索系統(tǒng)中所有索的健康狀況間的關(guān)系的方法，基于該方法建立的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以給出更可信的索系統(tǒng)的健康評(píng)估。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本方法的目的是在索結(jié)構(gòu)有支座沉降和溫度變化時(shí)，針對(duì)索結(jié)構(gòu)中索系統(tǒng)的健康監(jiān)測(cè)問(wèn)題，公開(kāi)了一種基于角度監(jiān)測(cè)的、能夠合理有效地監(jiān)測(cè)索結(jié)構(gòu)中索系統(tǒng)的健康監(jiān)測(cè)方法。
依據(jù)支承索的索力變化的原因，可將支承索的索力變化分為兩種情況一是支承索受到了損傷，例如支承索出現(xiàn)了局部裂紋和銹蝕等等；二是支承索并無(wú)損傷，但索力也發(fā)生了變化，出現(xiàn)這種變化的主要原因之一是支承索自由狀態(tài)(此時(shí)索張力也稱索力為0)下的索長(zhǎng)度(稱為自由長(zhǎng)度，本方法專指支承索兩支承端點(diǎn)間的那段索的自由長(zhǎng)度)發(fā)生了變化。本方法的主要目的之一就是要識(shí)別出自由長(zhǎng)度發(fā)生了變化的支承索，并識(shí)別出它們的自由長(zhǎng)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)。支承索自由長(zhǎng)度發(fā)生變化的原因不是單一的，為了方便，本方法將自由長(zhǎng)度發(fā)生變化的支承索統(tǒng)稱為松弛索。在本方法中用索系統(tǒng)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)指松弛索識(shí)別系統(tǒng)，用索系統(tǒng)健康評(píng)估方法指松弛索識(shí)別方法，或者說(shuō)在本方法在“健康監(jiān)測(cè)”通?？捎谩八沙谒髯R(shí)別”替代。技術(shù)方案本方法由三部分組成。分別是一、“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”;二、建立索系統(tǒng)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所需的知識(shí)庫(kù)和參量的方法、基于知識(shí)庫(kù)(含參量)和實(shí)測(cè)被監(jiān)測(cè)量的索系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)估方法；三、健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的軟件和硬件部分。本方法的第一部分“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”。首先確定“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”。由于索結(jié)構(gòu)的溫度可能是變化的，例如索結(jié)構(gòu)的不同部位的溫度是隨著日照強(qiáng)度的變化而變化、隨著環(huán)境溫度的變化而變化的，索結(jié)構(gòu)的表面與內(nèi)部的溫度有時(shí)可能是隨時(shí)間變化的，索結(jié)構(gòu)的表面與內(nèi)部的溫度可能是不同的，索結(jié)構(gòu)的表面與內(nèi)部的溫度差是隨時(shí)間變化的，這就使得考慮溫度條件時(shí)的索結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算和監(jiān)測(cè)相當(dāng)復(fù)雜，為簡(jiǎn)化問(wèn)題、減少計(jì)算量和降低測(cè)量成本，更是為了提高計(jì)算精度，本方法提出“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”，具體如下第一步，查詢或?qū)崪y(cè)得到索結(jié)構(gòu)組成材料及索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的隨溫度變化的傳熱學(xué)參數(shù)，利用索結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖、竣工圖和索結(jié)構(gòu)的幾何實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)和參數(shù)建立索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型。查詢索結(jié)構(gòu)所在地不少于2年的近年來(lái)的氣象資料，統(tǒng)計(jì)得到這段時(shí)間內(nèi)的陰天數(shù)量記為T個(gè)陰天，統(tǒng)計(jì)得到T個(gè)陰天中每一個(gè)陰天的0時(shí)至次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最高氣溫與最低氣溫，日出時(shí)刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學(xué)上的日出時(shí)刻，可以查詢資料或通過(guò)常規(guī)氣象學(xué)計(jì)算得到所需的每一日的日出時(shí)亥IJ，每一個(gè)陰天的0時(shí)至次日日出時(shí)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(gè)陰天，就有T個(gè)陰天的日氣溫的最大溫差，取T個(gè)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Al；。查詢索結(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來(lái)的氣象資料或?qū)崪y(cè)得到索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度隨時(shí)間和海拔高度的變化數(shù)據(jù)和變化規(guī)律，計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來(lái)的索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度關(guān)于海拔高度的最大變化率△ Th，為方便敘述取ATh的單位為。C/m。在索結(jié)構(gòu)的表面上取“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”，后面將通過(guò)實(shí)測(cè)得到這R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度，稱實(shí)測(cè)得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，如果是利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型，通過(guò)傳熱計(jì)算得到這R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度，就稱計(jì)算得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”。在索結(jié)構(gòu)的表面上取“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”時(shí)，“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”的數(shù)量與分布必須滿足的條件在后面敘述。從索結(jié)構(gòu)所處的最低海拔到最高海拔之間，在索結(jié)構(gòu)上均布選取不少于三個(gè)不同的海拔高度，在每一個(gè)選取的海拔高度處、在水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線處至少選取兩個(gè)點(diǎn)，從選取點(diǎn)處引索結(jié)構(gòu)表面的外法線，所有選取的外法線方向稱為“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”，測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向與“水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線”相交，在選取的測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向中必須包括索結(jié)構(gòu)的向陽(yáng)面外法線方向和索結(jié)構(gòu)的背陰面外法線方向，沿每一個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向在索結(jié)構(gòu)中均布選取不少于三個(gè)點(diǎn)，特別的，對(duì)于支承索沿每一個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向僅僅取一個(gè)點(diǎn)，即僅僅測(cè)量支承索的表面點(diǎn)的溫度，測(cè)量所有被選取點(diǎn)的溫度，測(cè)得的溫度稱為“索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，其中沿與同一“水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線”相交的、“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”測(cè)量獲得的“索結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，設(shè)選取了 H個(gè)不同的海拔高度，在每一個(gè)海拔高度處，選取了 B個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向，沿每個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向在索結(jié)構(gòu)中選取了 E個(gè)點(diǎn)，其中H和E都不小于3，B不小于2，特別的，對(duì)于支承索E等于1，計(jì)索結(jié)構(gòu)上“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的總數(shù)為HBE個(gè)，后面將通過(guò)實(shí)測(cè)得到 這HBE個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的溫度，稱實(shí)測(cè)得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，如果是利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型，通過(guò)傳熱計(jì)算得到這HBE個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)的溫度，就稱計(jì)算得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”;本方法中將在每一個(gè)選取的海拔高度處“相同海拔高度索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”的個(gè)數(shù)溫度分布數(shù)據(jù)”。在索結(jié)構(gòu)所在地按照氣象學(xué)測(cè)量氣溫要求選取一個(gè)位置，將在此位置實(shí)測(cè)得到符合氣象學(xué)測(cè)量氣溫要求的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫；在索結(jié)構(gòu)所在地的空曠無(wú)遮擋處選取一個(gè)位置，該位置應(yīng)當(dāng)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，該參考平板的一面向陽(yáng)，稱為向陽(yáng)面，參考平板的向陽(yáng)面是粗糙的和深色的，參考平板的向陽(yáng)面應(yīng)當(dāng)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(yáng)面覆有保溫材料，將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到參考平板的向陽(yáng)面的溫度。本方法中對(duì)同一個(gè)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的任何兩次測(cè)量之間的時(shí)間間隔不得大于30分鐘，測(cè)量記錄數(shù)據(jù)的時(shí)刻 稱為實(shí)際記錄數(shù)據(jù)時(shí)刻。第二步，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到上述R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到前面定義的索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到符合氣象學(xué)測(cè)量氣溫要求的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫?cái)?shù)據(jù)；通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列由當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序排列，找到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差，記為AT6max ;由索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列通過(guò)常規(guī)數(shù)學(xué)計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫關(guān)于時(shí)間的變化率，該變化率也隨著時(shí)間變化；通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列由當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序排列，找到參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)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(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)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(yáng)面的溫度的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差，記為A Tpfflax ;通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的所有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)就有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列由一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序排列，找到每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差，有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)就有R個(gè)當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差數(shù)值，其中的最大值記為ATsmax ;由每一索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列通過(guò)常規(guī)數(shù)學(xué)計(jì)算得到每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度關(guān)于時(shí)間的變化率，每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度關(guān)于時(shí)間的變化率也隨著時(shí)間變化。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到當(dāng) 日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的、在同一時(shí)刻、HBE個(gè)“索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”后，計(jì)算在每一個(gè)選取的海拔高度處共計(jì)BE個(gè)“相同海拔高度索結(jié)構(gòu)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(gè)差值的絕對(duì)值稱為“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”，選取了 H個(gè)不同的海拔高度就有H個(gè)“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”，稱這H個(gè)“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”中的最大值為“索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”，記為ATtmax。第三步，測(cè)量計(jì)算獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)；首先，確定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件有六項(xiàng)，第一項(xiàng)條件是獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻介于當(dāng)日日落時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間，日落時(shí)刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學(xué)上的日落時(shí)刻，可以查詢資料或通過(guò)常規(guī)氣象學(xué)計(jì)算得到所需的每一日的日落時(shí)刻；第二項(xiàng)條件的a條件是在當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí) 刻后30分鐘之間的這段時(shí)間內(nèi)，參考平板最大溫差△ Tpmax和索結(jié)構(gòu)表面最大溫差A(yù)Tsmax都不大于5攝氏度；第二項(xiàng)條件的b條件是在當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的這段時(shí)間內(nèi)，在前面測(cè)量計(jì)算得到的環(huán)境最大誤差A(yù)T6max不大于參考日溫差A(yù)l；，且參考平板最大溫差A(yù) Tpmax減去2攝氏度后不大于A Temax,且索結(jié)構(gòu)表面最大溫差A(yù) Tsmax不大于ATpmax ;只需滿足第二項(xiàng)的a條件和b條件中的一項(xiàng)就稱為滿足第二項(xiàng)條件；第三項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫關(guān)于時(shí)間的變化率的絕對(duì)值不大于每小時(shí)0. I攝氏度；第四項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)中的每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度關(guān)于時(shí)間的變化率的絕對(duì)值不大于每小時(shí)0. I攝氏度；第五項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)中的每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的極小值；第六項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，“索結(jié)構(gòu)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(xiàng)條件，將下列三種時(shí)刻中的任意一種稱為“獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻”，第一種時(shí)刻是滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件”中的第一項(xiàng)至第五項(xiàng)條件的時(shí)刻，第二種時(shí)刻是僅僅滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件”中的第六項(xiàng)條件的時(shí)刻，第三種時(shí)刻是同時(shí)滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件”中的第一項(xiàng)至第六項(xiàng)條件的時(shí)刻；當(dāng)獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻就是本方法中實(shí)際記錄數(shù)據(jù)時(shí)刻中的一個(gè)時(shí)，獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻就是獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻；如果獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻不是本方法中實(shí)際記錄數(shù)據(jù)時(shí)刻中的任一個(gè)時(shí)刻，則取本方法最接近于獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻的那個(gè)實(shí)際記錄數(shù)據(jù)的時(shí)刻為獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻；本方法將使用在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻測(cè)量記錄的量進(jìn)行索結(jié)構(gòu)相關(guān)健康監(jiān)測(cè)分析；本方法近似認(rèn)為獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)處于穩(wěn)態(tài)，即此時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)溫度不隨時(shí)間變化，此時(shí)刻就是本方法的“獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻”;然后，根據(jù)索結(jié)構(gòu)傳熱特性，利用獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”和“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型，通過(guò)常規(guī)傳熱計(jì)算得到在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布，此時(shí)索結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)按穩(wěn)態(tài)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算得到的在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的 時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布數(shù)據(jù)包括索結(jié)構(gòu)上R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的計(jì)算溫度，R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的計(jì)算溫度稱為R個(gè)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度計(jì)算數(shù)據(jù)，還包括索結(jié)構(gòu)在前面選定的HBE個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的計(jì)算溫度，HBE個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的計(jì)算溫度稱為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”，當(dāng)R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與R個(gè)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)相等時(shí)，且“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”與“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”對(duì)應(yīng)相等時(shí)，計(jì)算得到的在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布數(shù)據(jù)在本方法中稱為“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，此時(shí)的“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”稱為“R個(gè)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”稱為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度穩(wěn)態(tài)溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”;在索結(jié)構(gòu)的表面上取“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”時(shí)，“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”的數(shù)量與分布必須滿足三個(gè)條件，第一個(gè)條件是當(dāng)索結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，當(dāng)索結(jié)構(gòu)表面上任意一點(diǎn)的溫度是通過(guò)“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中與索結(jié)構(gòu)表面上該任意點(diǎn)相鄰的點(diǎn)的實(shí)測(cè)溫度線性插值得到時(shí)，線性插值得到的索結(jié)構(gòu)表面上該任意點(diǎn)的溫度與索結(jié)構(gòu)表面上該任意點(diǎn)的實(shí)際溫度的誤差不大于5% ；索結(jié)構(gòu)表面包括支承索表面；第二個(gè)條件是“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中在同一海拔高度的點(diǎn)的數(shù)量不小于4，且“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中在同一海拔高度的點(diǎn)沿著索結(jié)構(gòu)表面均布；“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”沿海拔高度的所有兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的海拔高度之差的絕對(duì)值中的最大值A(chǔ)h不大于0.2°C除以A Th得到的數(shù)值，為方便敘述取A Th的單位為。C/m，為方便敘述取Ah的單位為m ;“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”沿海拔高度的兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的定義是指只考慮海拔高度時(shí)，在“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中不存在一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)，該索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的海拔高度數(shù)值介于兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的海拔高度數(shù)值之間；第三個(gè)條件是查詢或按氣象學(xué)常規(guī)計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間的日照規(guī)律，再根據(jù)索結(jié)構(gòu)的幾何特征及方位數(shù)據(jù)，在索結(jié)構(gòu)上找到全年受日照時(shí)間最充分的那些表面點(diǎn)的位置，“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中至少有一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)是索結(jié)構(gòu)上全年受日照時(shí)間最充分的那些表面點(diǎn)中的一個(gè)點(diǎn)。
本方法的第二部分建立索系統(tǒng)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所需的知識(shí)庫(kù)和參量的方法、基于知識(shí)庫(kù)(含參量)和實(shí)測(cè)被監(jiān)測(cè)量的索系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)估方法?？砂慈缦虏襟E依次進(jìn)行，以獲得更準(zhǔn)確的索系統(tǒng)的健康狀態(tài)評(píng)估。第一步設(shè)共有N根支承索，首先確定支承索的編號(hào)規(guī)則，按此規(guī)則將索結(jié)構(gòu)中所有的支承索編號(hào)，該編號(hào)在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣?！敖Y(jié)構(gòu)的全部被監(jiān)測(cè)的角度數(shù)據(jù)”由結(jié)構(gòu)上K個(gè)指定點(diǎn)的、過(guò)每個(gè)指定點(diǎn)的L個(gè)指定直線的、每個(gè)指定直線的H個(gè)角度坐標(biāo)分量來(lái)描述，結(jié)構(gòu)角度的變化就是所有指定點(diǎn)的、所有指定直線的所有指定的角度坐標(biāo)分量的變化。每次共有M(M = KXLXH)個(gè)角度坐標(biāo)分量測(cè)量值或計(jì)算值來(lái)表征結(jié)構(gòu)的角度信息。K和M不得小于支承索的數(shù)量N。為方便起見(jiàn)，在本方法中將“結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的角度數(shù)據(jù)”簡(jiǎn)稱為“被監(jiān)測(cè)量”。在后面提到“被監(jiān)測(cè)量的某某矩陣或某某向量”時(shí)，也可讀成“被監(jiān)測(cè)的角度的某某矩陣或某某 向量”。建立初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。時(shí)，在索結(jié)構(gòu)竣工之時(shí)，或者在建立健康監(jiān)測(cè)(受損索識(shí)別)系統(tǒng)前，按照“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”測(cè)量計(jì)算得到“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”(可以用常規(guī)溫度測(cè)量方法測(cè)量，例如使用熱電阻測(cè)量)，此時(shí)的“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”用向量T。表示，稱為初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。。在實(shí)測(cè)得到T。的同時(shí)，也就是在獲得初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的時(shí)刻的同一時(shí)刻，使用常規(guī)方法直接測(cè)量計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)。在實(shí)測(cè)計(jì)算得到初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的同時(shí)，使用常規(guī)方法(查資料或?qū)崪y(cè))得到索結(jié)構(gòu)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(xué)性能參數(shù)(例如彈性模量、泊松比);在實(shí)測(cè)計(jì)算得到初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的同時(shí)，也就是在獲得初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的時(shí)刻的同一時(shí)刻，使用常規(guī)方法實(shí)測(cè)計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)。索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)包括支承索的無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)等能夠表達(dá)索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)初始幾何數(shù)據(jù)、索力數(shù)據(jù)、拉桿拉力數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)模態(tài)數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)應(yīng)變數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)角度測(cè)量數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)空間坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。索結(jié)構(gòu)的初始幾何數(shù)據(jù)可以是所有索的端點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)加上結(jié)構(gòu)上一系列的點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，目的在于根據(jù)這些坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定索結(jié)構(gòu)的幾何特征。對(duì)斜拉橋而言，初始幾何數(shù)據(jù)可以是所有索的端點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)加上橋梁兩端上若干點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，這就是所謂的橋型數(shù)據(jù)。利用支承索的無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)等能夠表達(dá)索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)建立索系統(tǒng)初始損傷向量d。(如式(I)所示)，用d。表示索結(jié)構(gòu)(用初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。表示)的索系統(tǒng)的初始健康狀態(tài)。如果沒(méi)有索的無(wú)損檢測(cè)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(shí)，或者可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)為無(wú)損傷狀態(tài)時(shí)，向量d。的各元素?cái)?shù)值取O。利用索結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖、竣工圖和初始索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、支承索的無(wú)損檢測(cè)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。，利用力學(xué)方法(例如有限元法)計(jì)入“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”建立初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。。對(duì)應(yīng)于A。的索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U。。d0=[d0l do2 doJ doN]T(I)式(I)中(1?！?」=1，2，3，.......，N)表示初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。中的索系統(tǒng)的
第j根索的初始損傷值，dOJ為0時(shí)表示第j根索無(wú)損傷，為100%時(shí)表示該索徹底喪失承載能力，介于O與100%之間時(shí)表示第j根索喪失相應(yīng)比例的承載能力，T表示向量的轉(zhuǎn)置(后同)。在實(shí)測(cè)得到T。的同時(shí)，也就是在獲得初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的時(shí)刻的同一時(shí)刻，使用常規(guī)方法直接測(cè)量計(jì)算得到的索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值，組成被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。(見(jiàn)式(2))。要求在獲得A。的同時(shí)獲得C。，被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。表示對(duì)應(yīng)于A。的“被監(jiān)測(cè)量”的具體數(shù)值。因在前述條件下，基于索結(jié)構(gòu)的計(jì)算基準(zhǔn)模型計(jì)算所得的被監(jiān)測(cè)量可靠地接近于初始被監(jiān)測(cè)量的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在后面的敘述中，將用同一符號(hào)來(lái)表示該計(jì)算值和實(shí)測(cè)值。C0= [C01 C02- -Cok. -C0Jt(2)
式(2)中C；k(k=l，2，3，....，M)是索結(jié)構(gòu)中第k個(gè)被監(jiān)測(cè)量。向量C。是由M個(gè)被監(jiān)測(cè)量依據(jù)一定順序排列而成，對(duì)此排列順序并無(wú)特殊要求，只要求后面所有相關(guān)向量也按此順序排列數(shù)據(jù)即可。不論用何種方法獲得初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。，計(jì)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。)、基于A。計(jì)算得到的索結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)據(jù)必須非常接近其實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，誤差一般不得大于5%。這樣可保證利用A。計(jì)算所得的模擬情況下的索力計(jì)算數(shù)據(jù)、應(yīng)變計(jì)算數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)形狀計(jì)算數(shù)據(jù)和位移計(jì)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(shí)發(fā)生時(shí)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。模型A。中支承索的健康狀態(tài)用索系統(tǒng)初始損傷向量d。表示，索結(jié)構(gòu)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T。表示。由于基于A。計(jì)算得到所有被監(jiān)測(cè)量的計(jì)算數(shù)值非常接近所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值(實(shí)測(cè)得到)，所以也可以用在A。的基礎(chǔ)上、進(jìn)行力學(xué)計(jì)算得到的、A0的每一個(gè)被監(jiān)測(cè)量的計(jì)算數(shù)值組成被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。?？梢哉f(shuō)T。、U0和d。是A。的參數(shù)，C0由A。的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成。第二步循環(huán)開(kāi)始。每一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，首先需要建立或已建立本次循環(huán)開(kāi)始時(shí)的索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量f。(i = 1，2，3，…)、建立索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Ai0 (例如有限元基準(zhǔn)模型，在每一次循環(huán)中Ai0是不斷更新的)，(的溫度分布用“當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量TiJ表達(dá)。字母i除了明顯地表示步驟編號(hào)的地方外，在本方法中字母i僅表示循環(huán)次數(shù)，即第i次循環(huán)。A。和Ai0計(jì)入了溫度參數(shù)，可以計(jì)算溫度變化對(duì)索結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能影響。第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)需要的索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量記為f。(如式(3)所示)，用屮。表示該次循環(huán)開(kāi)始時(shí)索結(jié)構(gòu)(用當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aitj表示)的索系統(tǒng)的健康狀態(tài)。<=[<, <2 4 d T式(3)中d、(i = I, 2，3，…；j=l，2，3，.......，N)表示第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)、當(dāng)前
初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A10中的索系統(tǒng)的第j根索的初始損傷值，Clioj為0時(shí)表示第j根索無(wú)損傷，為100%時(shí)表示該索徹底喪失承載能力，介于0與100%之間時(shí)表示第j根索喪失相應(yīng)比例的承載能力。對(duì)應(yīng)于索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Ai0的索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U。在初始時(shí)刻也就是第一次建立索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aitj時(shí)，Uitj就等于U。。建立和更新d、的方法如下
第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)、建立索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量(依據(jù)式(3)記為d1。)時(shí)，d1。就等于d。。第i (i=2, 3，4，5，6*“)次循環(huán)開(kāi)始時(shí)需要的索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量d1。,是在前一次(即第i_l次，i = 2，3，4，5，6…)循環(huán)結(jié)束前計(jì)算獲得的，具體方法在后文敘述。第i(i = 1，2，3，4，5，6…)次循環(huán)開(kāi)始時(shí)需要建立的力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型或已建立的索結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型記為當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A1。。對(duì)應(yīng)于Aitj的“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”用向量!^。表示，稱為當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量f。。向量Titj的定義方式與向量T。的定義方式相同，每一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)必須建立或已建立稱為當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量疒。。建立、更新Ai0' Ui0和Titj的方法如下第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)建立的索結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型記為A^A1。等于U1。等于T0, U1。等于U。。在每一次循環(huán)中AK和Titj是不斷更新的，具體方法在后文敘述；在每一次循環(huán)結(jié)束時(shí)，更新A10' Ui0和Titj得到下一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)所需的索結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型，具體方法在后文敘述。 本方法用“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量CiJ (i = 1，2，3，"0表示第1次(i =1，2，3，4，5，6-)循環(huán)開(kāi)始時(shí)所有指定的被監(jiān)測(cè)量的初始值(參見(jiàn)式(4))，(^。的也可以稱為“第i次循環(huán)被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量”。C=[Q Q2 Cot ComJ(4)式(2)中(^(i = l，2，3，...;k=l，2，3，....，M)是第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)、索結(jié)構(gòu)中第k個(gè)被監(jiān)測(cè)量。向量Citj是由前面定義的M個(gè)被監(jiān)測(cè)量依據(jù)一定順序排列而成，對(duì)此排列順序并無(wú)特殊要求，只要求后面所有相關(guān)向量也按此順序排列數(shù)據(jù)即可。在建立模型Ai0的同時(shí)建立“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C1。”，被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始 數(shù)值向量Ci。表示對(duì)應(yīng)于Aitj的所有被監(jiān)測(cè)量的具體數(shù)值，Citj的元素與C。的元素一一對(duì)應(yīng)，分別表示所有被監(jiān)測(cè)量在索結(jié)構(gòu)處于Ai0和A。兩種狀態(tài)時(shí)的具體數(shù)值。建立和更新C、的具體方法如下第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，C10 (i = 1，吣具體化為(1。)等于(；；第1(1=2，3，4，5，6-)次循環(huán)開(kāi)始時(shí)需要的第i次循環(huán)“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C1?！保窃谇耙淮?即第i-1次，i = 2, 3,4, 5,6-)循環(huán)結(jié)束前計(jì)算獲得的，具體方法在后文敘述。在第i次(i =1，2，3，4，5，6…)循環(huán)中，“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C1?！笔遣粩喔碌?，具體方法在后文敘述。由于根據(jù)模型Ai0計(jì)算所得被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值可靠地接近于相對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)數(shù)值，在后面的敘述中，將用同一符號(hào)來(lái)表示該計(jì)算值組成向量和實(shí)測(cè)值組成向量?？梢哉f(shuō)f。、Uitj和d、是Ai0的特性參數(shù)，Ci0是Aitj在疒。、匕和d、條件下的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成。第三步在索結(jié)構(gòu)服役過(guò)程中，在每一次循環(huán)中，或者說(shuō)在第i a =1，2，3，4，5，6…)次循環(huán)中，在已知Ai0' Ti0, U1。、C10和^后，按照“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”不斷實(shí)測(cè)計(jì)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Ti'向量Ti的定義方式與向量T。的定義方式相同；在實(shí)測(cè)向量Ti的同時(shí)，也就是在獲得當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的時(shí)刻的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)中所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前值，所有這些數(shù)值組成被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量C、Ci的元素與C。的元素一一對(duì)應(yīng)，表示相同被監(jiān)測(cè)量在不同時(shí)刻的數(shù)值。在得到向量Ti的同時(shí)，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)，所有索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座坐標(biāo)向量U1 ；在獲得向量Ti后，按照下列具體方法更新Ai0' Ti0, U、、Ci0和d、分別比較Ti和T、、Ui和Ui0,如果Ti等于Ti0且Ui等于Ui0,則不需要對(duì)Ai0進(jìn)行更新，否則需要對(duì)A1。、#。和Titj進(jìn)行更新，更新方法是第一步計(jì)算Ui與U。的差，Ui與U。的差就是索結(jié)構(gòu)支座關(guān)于初始位置的當(dāng)前支座平移位移，用支座平移位移向量V表示支座平移位移，支座平移位移向量V中的元素與支座平移位移分量之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，支座平移位移向量V中一個(gè)元素的數(shù)值對(duì)應(yīng)于一個(gè)指定支座的一個(gè)指定方向的位移，其中支座平移 位移在重力方向的分量就是支座沉降量；第二步計(jì)算Ti與T。的差，Ti與T。的差就是當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)關(guān)于初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化，Ti與T。的差用穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S表示，S等于Ti減去T。，S表示索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化；第三步先對(duì)A。中的索結(jié)構(gòu)支座施加當(dāng)前支座平移位移約束，當(dāng)前支座平移位移約束的數(shù)值就取自支座平移位移向量V中對(duì)應(yīng)元素的數(shù)值，再對(duì)A。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，對(duì)A。中索結(jié)構(gòu)支座施加支座平移位移約束且對(duì)A。中的索結(jié)構(gòu)施加的溫度變化后得到更新的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A1。，更新Aitj的同時(shí)，Uitj所有元素?cái)?shù)值也用Ui所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 U、，Ti0所有元素?cái)?shù)值也用Ti的所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 Titj,這樣就得到了正確地對(duì)應(yīng)于Aitj的Titj ;此時(shí)必保持不變。當(dāng)更新Ai。后，Ai0的索的健康狀況用索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量f。表示，Aitj的索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度用當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T1表示，A10的支座坐標(biāo)用當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U1。表示,通過(guò)力學(xué)計(jì)算得到…。中所有被監(jiān)測(cè)量的、當(dāng)前的具體數(shù)值，用這些具體數(shù)值替換卜。中對(duì)應(yīng)的元素，這樣就實(shí)現(xiàn)了被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C、的更新。第四步每一次循環(huán)時(shí)須先建立“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣”和“名義單位損傷向量”，第i次循環(huán)建立的“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣”記為ACHi=I, 2，3，…)。第i次循環(huán)建立的“名義單位損傷向量”記為Diut5在每一次循環(huán)中八(^和0^需要根據(jù)情況不斷更新，即在更新當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)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Ti0和被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Citj后，更新單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ Ci和名義單位損傷向量Diut5每一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)先按下述步驟建立單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣A Ci和名義單位損傷向量Diu;如果在第三步中更新了 A1。，那么在本步中必須重新建立(即更新)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ACi和名義單位損傷向量Diu ;如果在第三步中沒(méi)有更新A1。，那么在本步中不必重新建立單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ACi和名義單位損傷向量Diu;建立和重新建立(即更新)ACi和Diu的具體過(guò)程相同，列如下在索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aitj的基礎(chǔ)上進(jìn)行若干次計(jì)算，計(jì)算次數(shù)數(shù)值上等于所有索的數(shù)量。每一次計(jì)算假設(shè)索系統(tǒng)中只有一根索在原有損傷(原有損傷可以為0，也可以不為0)的基礎(chǔ)上再增加單位損傷(例如取5%、10%、20%或30%等損傷為單位損傷)。為方便計(jì)算，每一次循環(huán)中設(shè)定單位損傷時(shí)可以都是把該次循環(huán)開(kāi)始時(shí)的結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)當(dāng)成是完全健康的，并在此基礎(chǔ)上設(shè)定單位損傷(在后續(xù)步驟中、計(jì)算出的、索的損傷數(shù)值一稱為名義損傷CliJi = 1,2, 3，…)，都是相對(duì)于將該次循環(huán)開(kāi)始時(shí)的、將索的健康狀態(tài)當(dāng)成是完全健康而言的，因此必須依據(jù)后文給出的公式將計(jì)算出的名義損傷換算成真實(shí)損傷)。同一次循環(huán)的每一次計(jì)算中出現(xiàn)損傷的索不同于其它次計(jì)算中出現(xiàn)損傷的索，并且每一次假定有損傷的索的單位損傷值可以不同于其他索的單位損傷值，用“名義單位損傷向量Di/ (如式(5)所示)記錄各次循環(huán)中所有索的假定的單位損傷，第一次循環(huán)時(shí)記為D1u,每一次計(jì)算都利用力學(xué)方法(例如有限元法)計(jì)算索結(jié)構(gòu)的、在前面已指定的M個(gè)被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前計(jì)算值，每一次計(jì)算所得M個(gè)被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前計(jì)算值組成一個(gè)“被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前數(shù)值向量”(當(dāng)假設(shè)第j根索有單位損傷時(shí)，可用式(6)表示所有指定的M個(gè)被監(jiān)測(cè)量的被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前數(shù)值向量CitP ;每一次計(jì)算得到的被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前數(shù)值向量減去被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C。所得向量就是此條件下(以有單位損傷的索的位置或編號(hào)等為標(biāo)記)的“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量”(當(dāng)?shù)趈根索有單位損傷時(shí)，用S 表示被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量，Cij的定義見(jiàn)式(7)、式(8)和式(9)，式(7)為式(6)減去式(4)后再除以向量Diu的第j個(gè)元素Diuj所得)，被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量5 Cij的每一元素表示由于計(jì)算時(shí)假定有單位損傷的那根索(例如第j根索)的單位損傷(例如DiuP,而引起的該元素所對(duì)應(yīng)的被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值改變量相對(duì)于假定的單位損傷Diiu.的變化率；有N根索就有N個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量”，每個(gè)被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量有M個(gè)元素，由這N個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量”依次組成有MXN個(gè)元素的“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣A Cu’ (M行N列)， 每一個(gè)向量SCijU=I, 2，3，.......，N)是矩陣ACi的一列，ACi的定義如式(10)所示?？?[叱Diu2 DlvJ⑶式(5)中名義單位損傷向量Diu的元素DiujG = 1,2, 3, -；j = 1，2，3，.......，N)
表示第i次循環(huán)中假定的第j根索的單位損傷數(shù)值，向量Diu中的各元素的數(shù)值可以相同也可以不同。q=[Qt Q2 qMJ(6)式(6)中元素Citjk(i = 1，2，3，... ；j=l,2, 3,.......，N ;k = 1，2，3，.......，M)
表示第i次循環(huán)由于第j根索有單位損傷時(shí)，依據(jù)編號(hào)規(guī)則所對(duì)應(yīng)的第k個(gè)指定的被監(jiān)測(cè)量的計(jì)算當(dāng)前數(shù)值。
C -Ci^(7)
Aff式(7)中各量的上標(biāo)i (i = 1，2，3，...)表示第i次循環(huán)，下標(biāo)
j (j=l, 2，3，.......，N)表示第j根索有單位損傷，式中D1uj是向量D1u中的第j個(gè)元素。向
量Cij的定義如式(8)所示，S Cij的第k Ck= 1,2, 3,.......，M)個(gè)元素S Cijk表示第i次
循環(huán)中，建立矩陣ACi時(shí)，假定第j根索有單位損傷時(shí)計(jì)算所得第k個(gè)被監(jiān)測(cè)量的改變量相對(duì)于假定的單位損傷Diiu.的變化率，其定義如式(9)所示。SC) =[5q, SC12 m m SCijk SCjilJ (8)SCijk Sk:卜(9)式(9)中各量的定義已在前面敘述過(guò)。ACi =[c)C； SC SC1, 0(\](10,式(10)中向量5 C1jQ = 1，2，3，.......，, j=l, 2，3，......., IN；表示第 i 次循環(huán)中，由于第j根索有單位損傷Diiu而引起的、所有被監(jiān)測(cè)量的相對(duì)數(shù)值變化。矩陣ACi的列(下標(biāo)j)的編號(hào)規(guī)則與前面向量f。的元素的下標(biāo)j的編號(hào)規(guī)則相同。第五步識(shí)別索系統(tǒng)的當(dāng)前健康狀態(tài)。具體過(guò)程如下。第i (i = 1，2，3，...)次循環(huán)中，利用在第三步實(shí)測(cè)得到的“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量cu’同“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Ci?！薄ⅰ皢挝粨p傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣A Ci”和“當(dāng)前名義損傷向量f。”間的近似線性關(guān)系，如式(11)或式(12)所示。Ci = C。+AC <(11)C-Cu=ACi^di(12)式(11)和式(12)中被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量Ci的定義類似于被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Citj的定義，見(jiàn)式(13);索系統(tǒng)當(dāng)前名義損傷向量f。的定義見(jiàn)式(14)。 Ci = [c； Ci2 Cl C1mJ(13)式(13)中元素CikQ = 1，2，3，.......；k=l，2，3，.......，M)是第 i 次循環(huán)時(shí)索
結(jié)構(gòu)的、依據(jù)編號(hào)規(guī)則所對(duì)應(yīng)的編號(hào)為k的被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前數(shù)值。d\ = [( d'c2 d d'cN ]J(14)式(14)中2，3，.......； j = 1，2，3，.......，N)是第 i 次循環(huán)中索系統(tǒng)
第j根索的當(dāng)前名義損傷值，向量 < 的元素的下標(biāo)j的編號(hào)規(guī)則與矩陣ACi的列的編號(hào)規(guī)則相同。當(dāng)索實(shí)際損傷不太大時(shí)，由于索結(jié)構(gòu)材料仍然處在線彈性階段，索結(jié)構(gòu)的變形也較小，式(11)或式(12)所表示的這樣一種線性關(guān)系同實(shí)際情況的誤差較小，誤差可用誤差向量￥ (式(15))定義，表示式(11)或式(12)所示線性關(guān)系的誤差。e1' = abs(AC ^cTc-Ci+ CJ(15)式(15)中abs()是取絕對(duì)值函數(shù),對(duì)括號(hào)內(nèi)求得的向量的每一個(gè)元素取絕對(duì)值。由于式(11)或式(12)所表示的線性關(guān)系存在一定誤差，因此不能簡(jiǎn)單根據(jù)式
(11)或式(12)和“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量Cu’來(lái)直接求解得到索當(dāng)前名義損傷向量f。。如果這樣做了，得到的損傷向量中的元素甚至?xí)霈F(xiàn)較大的負(fù)值，也就是負(fù)損傷，這明顯是不合理的。因此獲得索損傷向量Clie的可接受的解(即帶有合理誤差，但可以比較準(zhǔn)確的從索系統(tǒng)中確定受損索的位置及其損傷程度)成為一個(gè)合理的解決方法，可用式(16)來(lái)表達(dá)這一方法。abs(AC ^di-Ci +(')< gl(16)式(16)中abs()是取絕對(duì)值函數(shù)，向量g1描述偏離理想線性關(guān)系(式(11)或式
(12))的合理偏差，由式(17)定義。g'' = [g[ gi gl (17)式(17)中SikQ=I, 2，3，.......；k = 1,2, 3,.......，M)描述了第 i 次循環(huán)中偏
離式(11)或式(12)所示的理想線性關(guān)系的最大允許偏差。向量￥可根據(jù)式(15)定義的
誤差向量eH式算選定。在被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C1。、單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣A Ci和被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量Ci已知時(shí)，可以利用合適的算法(例如多目標(biāo)優(yōu)化算法)求解式(16)，獲得索系統(tǒng)當(dāng)前名義損傷向量di。的可接受的解，索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli (定義見(jiàn)式
(18))的元素可以根據(jù)式(19)計(jì)算得到，從而可由Cli確定受損索的位置和損傷程度，也就是實(shí)現(xiàn)了索系統(tǒng)的健康監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了受損索識(shí)別。d' - d\ m d'j￡ /、」(18)式(18)中((i = 1,2, 3,-;j=l,2, 3,.......，N)表示第i次循環(huán)中第j根索的
實(shí)際損傷值，其定義見(jiàn)式(19)，Clij為0時(shí)表示第j根索無(wú)損傷，為100%時(shí)表示該索徹底喪失承載能力，介于0與100%之間時(shí)表示第j根索喪失相應(yīng)比例的承載能力，向量Cli的元素的編號(hào)規(guī)則與式(I)中向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則相同。< = I - (I - < )(1 - C )I 丨 9)式(19)中d、(i = 1，2，3，4，…；j=l，2，3，.......，N)是索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向
量必的第j個(gè)元素，Clicj是索系統(tǒng)當(dāng)前名義損傷向量的第j個(gè)元素。下面敘述得到了索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli后，如何確定松弛索的位置和松弛程度。設(shè)索系統(tǒng)中共有N根支承索，結(jié)構(gòu)索力數(shù)據(jù)由N根支承索的索力來(lái)描述。可用“初始索力向量F?！北硎舅鹘Y(jié)構(gòu)中所有支承索的初始索力(定義見(jiàn)式(20 ))。F0= [F01 F02- Foj -Fj1(20)式(20)中FJj=I, 2，3，......., N)是索結(jié)構(gòu)中第j根支承索的初始索力，該元素
依據(jù)編號(hào)規(guī)則對(duì)應(yīng)于指定支承索的索力。向量F。是常量。在實(shí)測(cè)得到T。的同一時(shí)刻，使用常規(guī)方法直接測(cè)量計(jì)算得到所有支承索的索力數(shù)據(jù)，所有這些索力數(shù)據(jù)組成初始索力向量F。。在建立索結(jié)構(gòu)的初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。時(shí)實(shí)際上使用了向量F。。本方法中用“當(dāng)前索力向量F”表示實(shí)測(cè)得到的索結(jié)構(gòu)中所有支承索的當(dāng)前索力(定義見(jiàn)式(21))。F = [F1 F2 Fj FnJt(21)式(21)中F」(j=l，2，3，......., N)是索結(jié)構(gòu)中第j根支承索的當(dāng)前索力。在實(shí)測(cè)
得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)中所有支承索的索力數(shù)據(jù)，所有這些索力數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索力向量F。向量F的元素與向量T。的元素的編號(hào)規(guī)則相同。依據(jù)前面的敘述，向量Titj等于向量f。本方法中，在支承索初始狀態(tài)下，在索結(jié)構(gòu)的穩(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T。表示時(shí)，且支承索處于自由狀態(tài)(自由狀態(tài)指索力為0，后同)時(shí)，支承索的長(zhǎng)度稱為初始自由長(zhǎng)度，用“初始自由長(zhǎng)度向量I。”表示索結(jié)構(gòu)中所有支承索的初始自由長(zhǎng)度(定義見(jiàn)式(22))。依據(jù)“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”通過(guò)向量T?？梢源_定在得到向量T。時(shí)刻的所有支承索的溫度分布。I0 = [Iol 1。2 Ioj 1oN]T(22)式(22)中1?！?」_=1，2，3，.......，N)是索結(jié)構(gòu)中第j根支承索的初始自由長(zhǎng)度。向 量I。是常量，在開(kāi)始時(shí)確定后，就不再變化。類似的，在支承索初始狀態(tài)下，在索結(jié)構(gòu)的穩(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T。表示時(shí)，且支承索處于自由狀態(tài)時(shí)，支承索的橫截面面積稱為初始自由橫截面面積，用“初始自由橫截面面積向量A?！北硎舅鹘Y(jié)構(gòu)中所有支承索的初始自由橫截面面積(定義見(jiàn)式(23))，支承索的單位長(zhǎng)度的重量稱為初始自由單位長(zhǎng)度的重量，用“初始自由單位長(zhǎng)度的重量向量《?！北硎舅鹘Y(jié)構(gòu)中所有支承索的初始自由單位長(zhǎng)度的重量(定義見(jiàn)式
(24))。A0 = [Aol A02 Aoj AJt(23)式(23)中AtjjU=I, 2，3，......., N)是索結(jié)構(gòu)中第j根支承索的初始自由橫截面
面積。向量A。是常量，在開(kāi)始時(shí)確定后，就不再變化。Oo= [Ool (Oo2 . .cooJ. W0Jt(24)式(24)中《?！?=1，2，3，.......，N)是索結(jié)構(gòu)中第j根支承索的初始自由自由單
位長(zhǎng)度的重量。向量是常量，在開(kāi)始時(shí)確定后，就不再變化。本方法中，在索結(jié)構(gòu)的穩(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Tttj表示時(shí)，用“當(dāng)前初始自由長(zhǎng)度向量It。”表示索結(jié)構(gòu)中所有支承索的當(dāng)前初始自由長(zhǎng)度(定義見(jiàn)式(25)，指假設(shè)支承索索力為0時(shí)，考慮了熱膨脹系數(shù)和溫度變化對(duì)支承索自由長(zhǎng)度的影響后，初始自由長(zhǎng)度向量I。和初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。表示的支承索在溫度用當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Titj表示時(shí)的支承索自由長(zhǎng)度)。依據(jù)“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”，通過(guò)向量Titj可以確定在得到向量Titj時(shí)刻的所有支承索的溫度分布。
_6] 1^ 4 Kj CvJ(25)式(25)中IttjjU=I, 2，3，......., N)是在索結(jié)構(gòu)的穩(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Titj表示時(shí)，索結(jié)構(gòu)中第j根支承索的當(dāng)前初始自由長(zhǎng)度，可以利用支承索的熱膨脹系數(shù)、10J> T0和Titj通過(guò)常規(guī)物理計(jì)算得到I、。向量F的元素、向量I。的元素、向量I"。的元素、向量A。的元素、向量。的元素與向量F。的元素的編號(hào)規(guī)則相同，這些向量的相同編號(hào)的元素表示同一個(gè)支承索的不同信息。本方法中，在索結(jié)構(gòu)的穩(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Titj表示時(shí)，用“當(dāng)前自由長(zhǎng)度向量I”表示索結(jié)構(gòu)中所有支承索的當(dāng)前自由長(zhǎng)度(定義見(jiàn)式(26)，此時(shí)支承索可能是完好的，可能是受損的，也可能是松弛的)。I=Ll1 I2 Ij IJt(26)式(26)中l(wèi)」(j=l，2，3，.......，N)是索結(jié)構(gòu)中第j根支承索的當(dāng)前自由長(zhǎng)度。本方法中，用“自由長(zhǎng)度改變向量Al”(或稱支承索當(dāng)前松弛程度向量)表示索結(jié)構(gòu)中所有支承索的自由長(zhǎng)度的改變量(定義見(jiàn)式(27)和式(28))。A1= [Al1 A I2 A Ij A 1N ]T(27)式(27)中Alj(j=l，2，3，.......，N)是當(dāng)前索結(jié)構(gòu)中第j根支承索的自由長(zhǎng)度的
改變量，其定義見(jiàn)式(28)，A Ij不為0的索為松弛索，A Ij的數(shù)值為索的松弛量，并表示索系統(tǒng)第j根支承索的當(dāng)前松弛程度，也是調(diào)整索力時(shí)該索的索長(zhǎng)調(diào)整量。AZj- = Ij — It0J(28)在本方法中通過(guò)將松弛索同受損索進(jìn)行力學(xué)等效來(lái)進(jìn)行松弛索的松弛程度識(shí)別，等效的力學(xué)條件是一、兩等效的索的無(wú)松弛和無(wú)損傷時(shí)的初始自由長(zhǎng)度、幾何特性參數(shù)及材料的力學(xué)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(zhǎng)相同。
滿足上述兩個(gè)等效條件時(shí)，這樣的兩根支承索在結(jié)構(gòu)中的力學(xué)功能就是完全相同的，即如果用等效的受損索代替松弛索后，索結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生任何變化，反之亦然。得到了索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli后，Cli的第j個(gè)元素ClijU=I, 2，3，.......，N)
表示第j根索的實(shí)際損傷值，其定義見(jiàn)式(19)，雖然將 < 稱為第j根索的實(shí)際損傷值或第j根索的實(shí)際損傷程度，但由于第j根索可能是受損也可能是松弛，所以Cli的第j個(gè)元素CliJ表示的第j根索的實(shí)際損傷值實(shí)際上是第j根索的實(shí)際等效損傷值，當(dāng)?shù)趈根索實(shí)際上是受損時(shí)，Clij就表示的第j根索的實(shí)際損傷值，當(dāng)?shù)趈根索實(shí)際上是松弛時(shí)，Clij就表示的第j根索的與松弛等效的實(shí)際損傷值，為敘述方便，在本方法中稱 < 為0時(shí)表示第j根索無(wú)損傷，為100%時(shí)表示該索徹底喪失承載能力，介于0與100%之間時(shí)表示第j根索喪失相應(yīng)比例的承載能力，通過(guò)索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli就可以識(shí)別出健康狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題的支承索，但這些健康狀態(tài)出現(xiàn)問(wèn)題的支承索中有些是受損了，有些是松弛了，如果第j個(gè)支承索實(shí)際上是發(fā)生松弛了(其當(dāng)前松弛程度用A Ij定義)，那么松弛的第j個(gè)支承索的當(dāng)前松弛程度A、(A、的定義見(jiàn)式(27))同等效的受損索的當(dāng)前實(shí)際損傷程度札之間的關(guān)系由 前述兩項(xiàng)力學(xué)等效條件確定。A Ij同Clij之間的具體關(guān)系可以采用多種方法實(shí)現(xiàn)，例如可以直接根據(jù)前述等效條件確定(參見(jiàn)式(29 ))，也可采用基于Ernst等效彈性模量代替式(25 )中的E進(jìn)行修正后確定(參見(jiàn)式(30))，也可以采用基于有限元法的試算法等其它方法來(lái)確定。
Cf F. tMt. =----1-1 .(29)
J I-d; EtjAtj+Fj 011 )
f d\ Ft AF=^-t-~=-1(30)
I-]'Etjt
-；^—7.—；—— - + F-
' j
_ 12時(shí)式(29)和式(30)中是在索結(jié)構(gòu)的穩(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Titj表示時(shí)，第j個(gè)支承索的彈性模量，是在索結(jié)構(gòu)的穩(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Titj表示時(shí)，第j個(gè)支承索的橫截面面積，F(xiàn)j是在索結(jié)構(gòu)的穩(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Titj表示時(shí)，第j個(gè)支承索的當(dāng)前索力，是第j個(gè)支承索的當(dāng)前實(shí)際損傷程度，是在索結(jié)構(gòu)的穩(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I"。表示時(shí)，第j個(gè)支承索的單位長(zhǎng)度的重量，1\是在索結(jié)構(gòu)的穩(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Titj表示時(shí)，第j個(gè)支承索的兩個(gè)支承端點(diǎn)的水平距離。Etj可以根據(jù)查或?qū)崪y(cè)第j個(gè)支承索的材料特性數(shù)據(jù)得到，Atj和Cotj可以根據(jù)第j個(gè)支承索的熱膨脹系數(shù)、A。」、《Ti。通過(guò)常規(guī)物理和力學(xué)計(jì)算得到。式(30)中口內(nèi)的項(xiàng)是該支承索的Ernst等效彈性模量，由式(29)或式(30)可以就可以確定支承索當(dāng)前松弛程度向量Al。式(30)是對(duì)式(29)的修正。第六步判斷是否結(jié)束本次(第i次)循環(huán)，如果是，則完成本次循環(huán)結(jié)束前的收尾工作，為下一次(即第i+1次，i = 1,2, 3,4,…)循環(huán)準(zhǔn)備力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型和必要的向量。具體過(guò)程如下在本次(第i次)循環(huán)中求得當(dāng)前名義損傷向量Cli。后，首先，按照式(31)建立標(biāo)識(shí)向量B1,式(32)給出了標(biāo)識(shí)向量B1的第j個(gè)元素的定義；如果標(biāo)識(shí)向量B1的元素全為0,則回到第三步繼續(xù)進(jìn)行對(duì)索系統(tǒng)的健康監(jiān)測(cè)和計(jì)算；如果標(biāo)識(shí)向量Bi的元素不全為0，則完成后續(xù)步驟后，進(jìn)入下一次循環(huán)。所謂的后續(xù)步驟為首先，根據(jù)式(33)計(jì)算得到下一次(即第i+1次，i =1，2，3，4，…)循環(huán)所需的初始損傷向量di+1。的每一個(gè)元素(T1tjj ;第二，在力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A0的基礎(chǔ)上，令A(yù)。中的索的健康狀況為di+1。而不是為d。后，再進(jìn)一步對(duì)A。中的索結(jié)構(gòu)施加溫度變化(如前所述，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，穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S等于Ti減去T。)，這樣就得到了下一次(即第i+1次，i = 1，2，3，4，…)循環(huán)所需的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模Ai+1。，下一次(即第i+1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Ti+1。等于f。，對(duì)Ai+1。進(jìn)行力學(xué)計(jì)算得到對(duì)應(yīng)于Ai+1。的所有被監(jiān)測(cè)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+1次，i = 1,2, 3，4，…)循環(huán)所需的被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前初始數(shù)值向量Ci+1。。
"; i ) /) I(,])式(31)中標(biāo)識(shí)向量Bi的上標(biāo)i表示第i次循環(huán)，其元素BijU=I, 2，3，…，N)的下標(biāo)j表示第j根索的損傷特征，只能取0和I兩個(gè)量，具體取值規(guī)則見(jiàn)式(32)。
.
k.利用式2表達(dá)的當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的第j個(gè)元素Clij同索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量心的第j個(gè)元素Clitjj和當(dāng)前名義損傷向量的第j個(gè)元素t間的關(guān)系，計(jì)算得到當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的所有元素；d] =1- (1- (Jl,)(I — d[,試 2式2中j=l，2，3，.......，N，當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的第j個(gè)元素Clij的數(shù)值為0時(shí)
表示第j根支承索無(wú)健康問(wèn)題，Clij數(shù)值不為0時(shí)表示第j根支承索是有健康問(wèn)題的支承索，有健康問(wèn)題的支承索可能是松弛索、也可能是受損索，其數(shù)值反應(yīng)了松弛或損傷的程度；索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量di的元素?cái)?shù)值不小于O、不大于100%，索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的元素?cái)?shù)值代表對(duì)應(yīng)支承索的損傷程度，若索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的某一元素的數(shù)值為0,表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是完好的、無(wú)健康問(wèn)題的,若其數(shù)值為100%,則表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索完全喪失了承載能力，若其數(shù)值介于O和100%之間，則表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是有健康問(wèn)題的，在本方法中該支承索的健康問(wèn)題可能是受損了也可能是松弛了，當(dāng)該支承索是受損時(shí)，該元素?cái)?shù)值表示其對(duì)應(yīng)的支承索的損傷程度，若該支承索是松弛時(shí)，該元素?cái)?shù)值表示其對(duì)應(yīng)的支承索的與其松弛程度力學(xué)等效的當(dāng)前實(shí)際等效損傷程度；I.從第k步中識(shí)別出的有問(wèn)題的支承索中鑒別出受損索，剩下的就是松弛索；m.利用在當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti條件下的在第k步獲得的索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli得到松弛索的與其松弛程度力學(xué)等效的當(dāng)前實(shí)際等效損傷程度，利用在第f步獲得的在當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti條件下的當(dāng)前索力向量F和當(dāng)前支承索兩支承端點(diǎn)水平距離向量，利用在第c步獲得的在初始索結(jié)構(gòu)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(zhǎng)度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長(zhǎng)度的重量向量，利用當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti表示的支承索當(dāng)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(jié)構(gòu)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(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)，計(jì)入溫度變化對(duì)支承索物理、力學(xué)和幾何參數(shù)的影響，通過(guò)將松弛索同受損索進(jìn)行力學(xué)等效來(lái)計(jì)算松弛索的、與當(dāng)前 實(shí)際等效損傷程度等效的松弛程度，等效的力學(xué)條件是一、兩等效的索的無(wú)松弛和無(wú)損傷時(shí)的初始自由長(zhǎng)度、幾何特性參數(shù)、密度及材料的力學(xué)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(zhǎng)相同；滿足上述兩個(gè)等效條件時(shí)，這樣的兩根支承索在索結(jié)構(gòu)中的力學(xué)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(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生任何變化，反之亦然；依據(jù)前述力學(xué)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(zhǎng)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(zhǎng)調(diào)整量；這樣就實(shí)現(xiàn)了支承索的松弛識(shí)別和損傷識(shí)別；計(jì)算時(shí)所需索力由當(dāng)前索力向量F對(duì)應(yīng)元素給出；n.在求得當(dāng)前名義損傷向量Clie后，按照式3建立標(biāo)識(shí)向量Bi,式4給出了標(biāo)識(shí)向量Bi的第j個(gè)元素的定義；
H'=[Bl /il . 私^式3
.fo,如果d[。156] Mi，如果 W式4式4中元素Bij是標(biāo)識(shí)向量Bi的第j個(gè)元素，Diuj是名義單位損傷向量Diu的第j個(gè)元素，Clicj是索系統(tǒng)當(dāng)前名義損傷向量(的第j個(gè)元素，它們都表示第j根支承索的相關(guān)信息，式4中j = 1,2, 3，……，N;o.如果標(biāo)識(shí)向量Bi的元素全為0，則回到步驟f繼續(xù)本次循環(huán)；如果標(biāo)識(shí)向量Bi的元素不全為0，則進(jìn)入下一步、即步驟p ;p.根據(jù)式5計(jì)算得到下一次、即第i+1次循環(huán)所需的索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量di+1。的每一個(gè)元素；d1^ =1-(1- dloj )(1 — DtujBj 試 5式5中(T1tjj是下一次、即第i+1次循環(huán)所需的索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量di+1。的第j個(gè)元素，Clioj是本次、即第i次循環(huán)的索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量t的第j個(gè)元素，Diuj是第i次循環(huán)的名義單位損傷向量Diu的第j個(gè)元素，Bij是第i次循環(huán)的標(biāo)識(shí)向量Bi的第j個(gè)元素，式5中j=l，2，3，……，N;q.取下一次、即第i+1次循環(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Ti+1。等于第i次循環(huán)的當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Titj ；r.在初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。的基礎(chǔ)上，先對(duì)A。中的索結(jié)構(gòu)支座施加當(dāng)前支座平移位移約束，當(dāng)前支座平移位移約束的數(shù)值就取自支座平移位移向量V中對(duì)應(yīng)元素的數(shù)值，再對(duì)A。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di+1。后得到的就是下一次、即第i+1次循環(huán)所需的力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Ai+1 ;得到Ai+1后，通過(guò)力學(xué)計(jì)算得到Ai+1中所有被監(jiān)測(cè)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+1次循環(huán)所需的被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Ci+1。；下一次、即第i+1次循環(huán)所需的當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量Ui+1。等于第i次循環(huán)的當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U1。； s.回到步驟f，開(kāi)始下一次循環(huán)。有益效果當(dāng)索結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)受日照和環(huán)境溫度等因素的影響時(shí)，索結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)是不斷變化的，索結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)變化必然影響索結(jié)構(gòu)被監(jiān)測(cè)量，只有將被監(jiān)測(cè)量受溫度場(chǎng)的影響部分剔除才能基于被監(jiān)測(cè)量進(jìn)行合理的索結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，而索結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)測(cè)量和計(jì)算是非常復(fù)雜的，本方法公開(kāi)了包括一種適于索結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的簡(jiǎn)單的、經(jīng)濟(jì)的、可行的、高效的索結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)計(jì)算方法的索結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)方法，采用本方法在索結(jié)構(gòu)支座出現(xiàn)平移位移(包括沉降)的情況下，在索結(jié)構(gòu)的多根索同步受損和松弛時(shí)，且索結(jié)構(gòu)的溫度隨著時(shí)間變化時(shí)，可以非常準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)評(píng)估識(shí)別出索系統(tǒng)的健康狀態(tài)(包括所有松弛索和受損索的位置、及其松弛程度或損傷程度)，本方法公開(kāi)的系統(tǒng)和方法對(duì)索系統(tǒng)的有效健康監(jiān)測(cè)是非常有益的。
具體實(shí)施例方式在有支座平移位移(支座沉降是支座平移位移的分量)和有溫度變化時(shí)，針對(duì)索結(jié)構(gòu)的索系統(tǒng)的健康監(jiān)測(cè)，本方法公開(kāi)了一種能夠合理有效地監(jiān)測(cè)識(shí)別索結(jié)構(gòu)中索系統(tǒng)中每一根索的健康狀況的系統(tǒng)和方法。本方法的實(shí)施例的下面說(shuō)明實(shí)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(yīng)用或使用。本方法采用一種算法，該算法用于監(jiān)測(cè)識(shí)別索結(jié)構(gòu)中的索系統(tǒng)的健康狀態(tài)。具體實(shí)施時(shí)，下列步驟是可采取的各種步驟中的一種。第一步確定“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”，該方法具體步驟如下第a步查詢或?qū)崪y(cè)(可以用常規(guī)溫度測(cè)量方法測(cè)量，例如使用熱電阻測(cè)量)得到索結(jié)構(gòu)組成材料及索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的隨溫度變化的傳熱學(xué)參數(shù)，利用索結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖、竣工圖和索結(jié)構(gòu)的幾何實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)和參數(shù)建立索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型(例如有限元模型)。查詢索結(jié)構(gòu)所在地不少于2年的近年來(lái)的氣象資料，統(tǒng)計(jì)得到這段時(shí)間內(nèi)的陰天數(shù)量記為T個(gè)陰天，統(tǒng)計(jì)得到T個(gè)陰天中每一個(gè)陰天的0時(shí)至次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最高氣溫與最低氣溫，日出時(shí)刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學(xué)上的日出時(shí)刻，可以查詢資料或通過(guò)常規(guī)氣象學(xué)計(jì)算得到所需的每一日的日出時(shí)刻，每一個(gè)陰天的0時(shí)至次日日出時(shí)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(gè)陰天，就有T個(gè)陰天的日氣溫的最大溫差，取T個(gè)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;查詢索結(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來(lái)的氣象資料或?qū)崪y(cè)得到索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度隨時(shí)間和海拔高度的變化數(shù)據(jù)和變化規(guī)律，計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來(lái)的索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度關(guān)于海拔高度的最大變化率△ Th，為方便敘述取ATh的單位為。C/m;在索結(jié)構(gòu)的表面上取“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”，取“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”的具體原則在步驟b3中敘述，后面將通過(guò)實(shí)測(cè)記錄得到這R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度，稱實(shí)測(cè)得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，如果是利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型，通過(guò)傳熱計(jì)算得到這R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度，就稱計(jì)算得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”。從索結(jié)構(gòu)所處的最低海拔到最高海拔之間，在索結(jié)構(gòu)上均布選取不少于三個(gè)不同的海拔高度，例如如果索結(jié)構(gòu)的海拔高度在Om至200m之間，那么可以選取海拔0m、50m、IOOm和海拔200m，在每一個(gè)選取的海拔高度處用假想的水平面與索結(jié)構(gòu)表面相交，得到交線，水平面與索結(jié)構(gòu)相交得到交面，交線是交面的外邊緣線，在水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線處選取6個(gè)點(diǎn)，從 選取點(diǎn)處引索結(jié)構(gòu)表面的外法線，所有選取的外法線方向稱為“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”，測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向與“水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線”相交。在選取的測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的6個(gè)方向中，首先根據(jù)索結(jié)構(gòu)所在位置區(qū)域的一年四季的氣象資料和索結(jié)構(gòu)的幾何尺寸、空間坐標(biāo)、索結(jié)構(gòu)周圍環(huán)境等確定索結(jié)構(gòu)的向陽(yáng)面和背陰面，索結(jié)構(gòu)的向陽(yáng)面和背陰面是索結(jié)構(gòu)的表面的一部分，在每一個(gè)選取的海拔高度處，前述交線在向陽(yáng)面和背陰面內(nèi)各有一段，交線的這兩段各有一個(gè)中點(diǎn)，過(guò)這兩個(gè)中點(diǎn)取索結(jié)構(gòu)的外法線，本方法將這兩個(gè)外法線稱為索結(jié)構(gòu)的向陽(yáng)面外法線和索結(jié)構(gòu)的背陰面外法線，本方法將這兩個(gè)外法線方向稱為索結(jié)構(gòu)的向陽(yáng)面外法線方向和索結(jié)構(gòu)的背陰面外法線方向，顯然向陽(yáng)面的外法線和背陰面的外法線都與前述交線相交，也就有兩個(gè)交點(diǎn)，這兩個(gè)交點(diǎn)將交線分為兩個(gè)線段，分別在兩個(gè)線段上取2個(gè)點(diǎn)，共4個(gè)點(diǎn)，所取點(diǎn)將交線的兩個(gè)線段中每一個(gè)線段分成長(zhǎng)度相等的3段，在這4個(gè)點(diǎn)處取索結(jié)構(gòu)表面的外法線，這樣在每一個(gè)選定的海拔高度處就共選取了 6個(gè)索結(jié)構(gòu)表面的外法線，6個(gè)外法線的方向就是“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”。每一個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”線與索結(jié)構(gòu)的表面有兩個(gè)交點(diǎn)，如果索結(jié)構(gòu)是空心的，這兩個(gè)交點(diǎn)一個(gè)在索結(jié)構(gòu)外表面上，另一個(gè)在內(nèi)表面上，如果索結(jié)構(gòu)是實(shí)心的，這兩個(gè)交點(diǎn)都在索結(jié)構(gòu)外表面上，連接這兩個(gè)交點(diǎn)得到一個(gè)直線段，在直線段上再選取三個(gè)點(diǎn)，這三個(gè)點(diǎn)將該直線段均分為四段，測(cè)量索結(jié)構(gòu)在該選取的三個(gè)點(diǎn)和直線段的兩個(gè)端點(diǎn)、共計(jì)5個(gè)點(diǎn)的溫度，具體的可以先在索結(jié)構(gòu)上鉆孔，將溫度傳感器埋設(shè)在這5個(gè)點(diǎn)處，特別的，不能在支承索上鉆孔，對(duì)支承索僅僅測(cè)量支承索表面點(diǎn)的溫度，不管怎樣，測(cè)得的溫度都稱為該處“索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，其中沿與同一“水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線”相交的、“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”測(cè)量獲得的“索結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”。設(shè)選取了 H個(gè)不同的海拔高度，在每一個(gè)海拔高度處，選取了 B個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向，沿每個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向在索結(jié)構(gòu)中選取了E個(gè)點(diǎn)，其中H和E都不小于3，B不小于2，特別的，對(duì)于支承索E等于1，計(jì)索結(jié)構(gòu)上“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的總數(shù)為HBE個(gè)，后面將通過(guò)實(shí)測(cè)得到這HBE個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的溫度，稱實(shí)測(cè)得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，如果是利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型，通過(guò)傳熱計(jì)算得到這HBE個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)的溫度，就稱計(jì)算得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”;本方法中將在每一個(gè)選取的海拔高度處“相同海拔高度索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”的個(gè)數(shù)溫度分布數(shù)據(jù)”。在索結(jié)構(gòu)所在地按照氣象學(xué)測(cè)量氣溫要求選取一個(gè)位置，將在此位置實(shí)測(cè)記錄得到符合氣象學(xué)測(cè)量氣溫要求的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫；在索結(jié)構(gòu)所在地的空曠無(wú)遮擋處選取一個(gè)位置，該位置應(yīng)當(dāng)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(只要當(dāng)天有日出，該位置就應(yīng)當(dāng)被陽(yáng)光照射到)，在該位置安放一塊碳鋼材質(zhì)(例如45號(hào)碳鋼)的平板(例如30cm寬3mm厚的正方形平板),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I. 5米，參考平板可置于符合氣象學(xué)氣溫測(cè)量要求的木制百葉箱的頂部，該參考平板的一面向陽(yáng)，稱為向陽(yáng)面(例如，在北半球時(shí)，向陽(yáng)面面朝上朝南，全白天都被日照，向陽(yáng)面應(yīng)有適當(dāng)坡度使得雪不能積累或者在雪后清理向陽(yáng)面)，參考平板的向陽(yáng)面是粗糙的和深色的(有利于接受陽(yáng)光輻射)，參考平板的向陽(yáng)面應(yīng)當(dāng)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(yáng)面覆有保溫材料(例如5mm厚碳酸鈣保溫材料)，將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄得到 參考平板的向陽(yáng)面的溫度。第b步，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(可以用常規(guī)溫度測(cè)量方法測(cè)量，例如使用熱電阻測(cè)量，例如每隔10分鐘測(cè)量記錄一次溫度數(shù)據(jù))記錄得到上述R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(可以用常規(guī)溫度測(cè)量方法測(cè)量，例如使用熱電阻測(cè)量，例如每隔10分鐘測(cè)量記錄一次溫度數(shù)據(jù))得到前面定義的索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(可以用常規(guī)溫度測(cè)量方法測(cè)量，例如在符合氣象學(xué)氣溫測(cè)量要求的木制百葉箱中安放熱電阻測(cè)量氣溫，例如每隔10分鐘測(cè)量記錄一次溫度數(shù)據(jù))記錄得到符合氣象學(xué)測(cè)量氣溫要求的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫?cái)?shù)據(jù)；通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(可以用常規(guī)溫度測(cè)量方法測(cè)量，例如在符合氣象學(xué)氣溫測(cè)量要求的木制百葉箱中安放熱電阻測(cè)量氣溫，例如每隔10分鐘測(cè)量記錄一次溫度數(shù)據(jù))記錄得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列由當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序排列，找到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差，記為ATaiiax ;由索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列通過(guò)常規(guī)數(shù)學(xué)計(jì)算(例如先對(duì)索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行曲線擬合，然后通過(guò)求曲線對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)或者通過(guò)用數(shù)值方法求曲線上每一個(gè)對(duì)應(yīng)于測(cè)量記錄數(shù)據(jù)時(shí)間的點(diǎn)對(duì)時(shí)間的變化率)得到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫關(guān)于時(shí)間的變化率，該變化率也隨著時(shí)間變化；通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(可以用常規(guī)溫度測(cè)量方法測(cè)量，例如使用熱電阻測(cè)量參考平板向陽(yáng)面的溫度，例如每隔10分鐘測(cè)量記錄一次溫度數(shù)據(jù))得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列由當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序排列，找到參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)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(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)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(yáng)面的溫度的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差，記為ATpmax ;通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(可以用常規(guī)溫度測(cè)量方法測(cè)量，例如使用熱電阻測(cè)量測(cè)量索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)，例如每隔10分鐘測(cè)量記錄一次溫度數(shù)據(jù))記錄得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的所有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)就有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列由一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序排列，找到每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差，有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)就有R個(gè)當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差數(shù)值，其中的最大值記為ATsniax ;由每一索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列通過(guò)常規(guī)數(shù)學(xué)計(jì)算(例如先對(duì)每一索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行曲線擬合，然后通過(guò)求曲線對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)或者通過(guò)用數(shù)值方法求曲線上每一個(gè)對(duì)應(yīng)于測(cè)量記錄數(shù)據(jù)時(shí)間的點(diǎn)對(duì)時(shí)間的變化率)得到每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度關(guān)于時(shí)間的變化率，每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度關(guān)于時(shí)間的變化率也隨著時(shí)間變化。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的、在同一時(shí)亥lj、HBE個(gè)“索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”后，計(jì)算在每一個(gè)選取的海拔高度處共計(jì)BE個(gè)“相同海拔高度索結(jié)構(gòu)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(gè)差值的絕對(duì) 值稱為“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”，選取了 H個(gè)不同的海拔高度就有H個(gè)“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”，稱這H個(gè)“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”中的最大值為“索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”，記為A Tt_。第c步，測(cè)量計(jì)算獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)；首先，確定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件有六項(xiàng)，第一項(xiàng)條件是獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻介于當(dāng)日日落時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間，日落時(shí)刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學(xué)上的日落時(shí)刻，可以查詢資料或通過(guò)常規(guī)氣象學(xué)計(jì)算得到所需的每一日的日落時(shí)刻；第二項(xiàng)條件的a條件是在當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)亥IJ后30分鐘之間的這段時(shí)間內(nèi)，A Tpmax和A Tsmax都不大于5攝氏度；第二項(xiàng)必須滿足的b條件是在當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的這段時(shí)間內(nèi)，在前面測(cè)量計(jì)算得到的A Tanax不大于參考日溫差A(yù) I；，且在前面測(cè)量計(jì)算得到的A Tpmax減去2攝氏度不大于A Tefflax,且在前面測(cè)量計(jì)算得到的A Tsfflax不大于A Tpfflax ;只需滿足第二項(xiàng)的a條件和b條件中的一項(xiàng)就稱為滿足第二項(xiàng)條件；第三項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫關(guān)于時(shí)間的變化率的絕對(duì)值不大于每小時(shí)0. I攝氏度；第四項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)中的每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度關(guān)于時(shí)間的變化率的絕對(duì)值不大于每小時(shí)0. I攝氏度；第五項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)中的每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的極小值；第六項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，“索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差” A Ttmax不大于I攝氏度。本方法利用上述六項(xiàng)條件，將下列三種時(shí)刻中的任意一種稱為“獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻”，第一種時(shí)刻是滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件”中的第一項(xiàng)至第五項(xiàng)條件的時(shí)刻，第二種時(shí)刻是僅僅滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件”中的第六項(xiàng)條件的時(shí)刻，第三種時(shí)刻是同時(shí)滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件”中的第一項(xiàng)至第六項(xiàng)條件的時(shí)刻；當(dāng)獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻就是本方法中實(shí)際記錄數(shù)據(jù)時(shí)刻中的一個(gè)時(shí)，獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻就是獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻；如果獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻不是本方法中實(shí)際記錄數(shù)據(jù)時(shí)刻中的任一個(gè)時(shí)刻，則取本方法最接近于獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻的那個(gè)實(shí)際記錄數(shù)據(jù)的時(shí)刻為獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻；本方法將使用在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻測(cè)量記錄的量進(jìn)行索結(jié)構(gòu)相關(guān)健康監(jiān)測(cè)分析；本方法近似認(rèn)為獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)處于穩(wěn)態(tài)，即此時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)溫度不隨時(shí)間變化，此時(shí)刻就是本方法的獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻；然后，根據(jù)索結(jié)構(gòu)傳熱特性，利用獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型(例如有限元模型)，通過(guò)常規(guī)傳熱計(jì)算(例如有限元法)得到在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布，此時(shí)索結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)按穩(wěn)態(tài)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算得到的在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布數(shù)據(jù)包括索結(jié)構(gòu)上R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的計(jì)算溫度，R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的計(jì)算溫度稱為R個(gè)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度計(jì)算數(shù)據(jù)，還包括索結(jié)構(gòu)在前面選定的HBE個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的計(jì)算溫度，HBE個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的計(jì)算溫度稱為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”，當(dāng)R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與R個(gè)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)相等時(shí)，且“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”與“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”對(duì)應(yīng)相等時(shí)，計(jì)算得到的在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布數(shù)據(jù)在本方法中稱為“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，此時(shí)的“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”稱為“R個(gè)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”稱為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度穩(wěn)態(tài)溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”。在索結(jié)構(gòu)的表面上取“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”時(shí)，“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”的數(shù)量與分布必須滿足三個(gè)條件，第一個(gè)條件是當(dāng)索結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，當(dāng)索結(jié)構(gòu)表面上任意一點(diǎn)的溫度是通過(guò)“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中與索結(jié)構(gòu)表面上該任意點(diǎn)相鄰的點(diǎn)的實(shí)測(cè)溫度線性插值得到時(shí)，線性插值得到的索結(jié)構(gòu)表面上該任意點(diǎn)的溫度與索結(jié)構(gòu)表面上該任意點(diǎn)的實(shí)際溫度的誤差不大于5% ;索結(jié)構(gòu)表面包括支承索表面；第二個(gè)條件是“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中在同一海拔高度的點(diǎn)的數(shù)量不小于4，且“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中在同一海拔高度的點(diǎn)沿著索結(jié)構(gòu)表面均布；“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”沿海拔高度的所有兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的海拔高度之差的絕對(duì)值中的最大值A(chǔ)h不大于0.2°C除以A Th得到的數(shù)值，為方便敘述取A Th的單位為。C/m，為方便敘述取Ah的單位為m ;“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”沿海拔高度的兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的定義是指只考慮海拔高度時(shí)，在“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中不存在一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)，該索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的海拔高 度數(shù)值介于兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的海拔高度數(shù)值之間；第三個(gè)條件是查詢或按氣象學(xué)常規(guī)計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間的日照規(guī)律，再根據(jù)索結(jié)構(gòu)的幾何特征及方位數(shù)據(jù)，在索結(jié)構(gòu)上找到全年受日照時(shí)間最充分的那些表面點(diǎn)的位置，“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中至少有一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)是索結(jié)構(gòu)上全年受日照時(shí)間最充分的那些表面點(diǎn)中的一個(gè)點(diǎn)。第二步建立初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。。設(shè)共有N根支承索，首先確定支承索的編號(hào)規(guī)則，按此規(guī)則將索結(jié)構(gòu)中所有的支承索編號(hào)，該編號(hào)在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣。確定指定的被監(jiān)測(cè)點(diǎn)(即所有表征索結(jié)構(gòu)角度位移的指定點(diǎn)，設(shè)有K個(gè)指定點(diǎn))，給所有指定點(diǎn)編號(hào)；確定過(guò)每一被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的被監(jiān)測(cè)直線(設(shè)過(guò)每一被監(jiān)測(cè)點(diǎn)有L個(gè)被監(jiān)測(cè)直線)，給所有被監(jiān)測(cè)直線編號(hào)；確定每一被監(jiān)測(cè)直線的被監(jiān)測(cè)的角度坐標(biāo)分量(設(shè)每一被監(jiān)測(cè)直線有H個(gè)角度坐標(biāo)分量)，給所有被監(jiān)測(cè)角度坐標(biāo)分量編號(hào)。上述編號(hào)在后續(xù)步驟中同樣將用于生成向量和矩陣。“索結(jié)構(gòu)的全部被監(jiān)測(cè)的角度數(shù)據(jù)”由上面確定的索結(jié)構(gòu)上K個(gè)指定點(diǎn)的、過(guò)每個(gè)指定點(diǎn)的L個(gè)指定直線的、每個(gè)指定直線的H個(gè)角度坐標(biāo)分量來(lái)描述，索結(jié)構(gòu)角度的變化就是所有指定點(diǎn)的、所有指定直線的所有指定的角度坐標(biāo)分量的變化。每次共有M(M = KXLXH)個(gè)角度坐標(biāo)分量測(cè)量值或計(jì)算值來(lái)表征索結(jié)構(gòu)的角度信息。K和M不得小于支承索的數(shù)量N。為方便起見(jiàn)，在本方法中將“索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的角度數(shù)據(jù)”稱為“被監(jiān)測(cè)量”。在每一被監(jiān)測(cè)點(diǎn)可以僅僅測(cè)量一個(gè)被監(jiān)測(cè)直線的一個(gè)角度坐標(biāo)，例如測(cè)量過(guò)指定點(diǎn)的索結(jié)構(gòu)表面法線相對(duì)于重力加速度方向的角度坐標(biāo)，這里實(shí)際上就是傾角測(cè)量。在索結(jié)構(gòu)竣工之時(shí)，或者在建立健康監(jiān)測(cè)(受損索識(shí)別)系統(tǒng)前，按照“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”測(cè)量計(jì)算得到“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”(可以用常規(guī)溫度測(cè)量方法測(cè)量，例如使用熱電阻測(cè)量)，此時(shí)的“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”用向量T。表示，稱為初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。。在實(shí)測(cè)得到T。的同時(shí)，也就是在獲得初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量的時(shí)刻的同一時(shí)刻，使用常規(guī)方法直接測(cè)量計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值，組成被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。。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(dāng)前等)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量的時(shí)刻的同一時(shí)刻，使用某某方法測(cè)量計(jì)算得到某某被測(cè)量量被監(jiān)測(cè)量(例如索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量)的數(shù)據(jù)在測(cè)量記錄溫度(包括索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫、參考平板的向陽(yáng)面的溫度和索結(jié)構(gòu)表面溫度)的同時(shí)，例如每隔10分鐘測(cè)量記錄一次溫度，那么同時(shí)同樣也每隔10分鐘測(cè)量記錄某某被測(cè)量量被監(jiān)測(cè)量(例如索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量)的數(shù)據(jù)。一旦確定了獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，那么與獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻同一時(shí)刻的某某被測(cè)量量被監(jiān)測(cè)量(例如索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量)的數(shù)據(jù)就稱為在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的同一時(shí)刻，使用某某方法測(cè)量計(jì)算方法得到的某某被測(cè)量量被監(jiān)測(cè)量的數(shù)據(jù)。使用常規(guī)方法(查資料或?qū)崪y(cè))得到索結(jié)構(gòu)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(xué)性能參數(shù)(例如彈性模量、泊松比);在實(shí)測(cè)得到初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的同一時(shí)刻，直接測(cè)量計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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0時(shí)的長(zhǎng)度、在自由狀態(tài)時(shí)的橫截面面積和在自由狀態(tài)時(shí)的單位長(zhǎng)度的重量，以及獲得這三種數(shù)據(jù) 時(shí)所有支承索的溫度，在此基礎(chǔ)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(xué)性能參數(shù)，按照常規(guī)物理計(jì)算得到所有支承索在初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。條件下的索力為0時(shí)所有支承索的長(zhǎng)度、索力為0時(shí)所有支承索的橫截面面積以及索力為0時(shí)所有支承索的單位長(zhǎng)度的重量，依次組成支承索的初始自由長(zhǎng)度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長(zhǎng)度的重量向量，支承索的初始自由長(zhǎng)度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長(zhǎng)度的重量向量的元素的編號(hào)規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號(hào)規(guī)則相同；在實(shí)測(cè)計(jì)算得到初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的同時(shí)，也就是在獲得初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的時(shí)刻的同一時(shí)刻，使用常規(guī)方法實(shí)測(cè)計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)。索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)包括支承索的無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)等能夠表達(dá)索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)初始幾何數(shù)據(jù)、索力數(shù)據(jù)、拉桿拉力數(shù)據(jù)、初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)模態(tài)數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)應(yīng)變數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)角度測(cè)量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)空間坐標(biāo)測(cè)量數(shù)據(jù)等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U。。索結(jié)構(gòu)的初始幾何數(shù)據(jù)可以是所有索的端點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)加上索結(jié)構(gòu)上一系列的點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，目的在于根據(jù)這些坐標(biāo)數(shù)據(jù)確定索結(jié)構(gòu)的幾何特征。對(duì)斜拉橋而言，初始幾何數(shù)據(jù)可以是所有索的端點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)加上橋梁兩端上若干點(diǎn)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)，這就是所謂的橋型數(shù)據(jù)。利用支承索的無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)等能夠表達(dá)索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)建立索系統(tǒng)初始損傷向量d。。如果沒(méi)有索的無(wú)損檢測(cè)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(shí)，或者可以認(rèn)為索結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)為無(wú)損傷狀態(tài)時(shí)，向量d。的各元素?cái)?shù)值取O。索系統(tǒng)初始損傷向量d。的元素個(gè)數(shù)等于N，d。的
元素與支承索是--對(duì)應(yīng)關(guān)系，索系統(tǒng)初始損傷向量d。的元素?cái)?shù)值不小于O、不大于100%,
d。的元素?cái)?shù)值代表對(duì)應(yīng)支承索的損傷程度，若索系統(tǒng)初始損傷向量d。的某一元素的數(shù)值為
0,表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是完好的、沒(méi)有問(wèn)題的，若其數(shù)值為100%,則表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索完全喪失了承載能力，若其數(shù)值介于0和100%之間，則表示該支承索喪失了相應(yīng)比例的承載能力，如果沒(méi)有支承索的無(wú)損檢測(cè)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(shí)，或者認(rèn)為索結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)為無(wú)損傷狀態(tài)時(shí)，向量d。的各元素?cái)?shù)值取0 ;若d。的某一元素的數(shù)值不為0,則表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是有問(wèn)題的,在本方法中該支承索可能是受損也可能是松弛，當(dāng)該支承索是受損時(shí)，該元素?cái)?shù)值表示其對(duì)應(yīng)的支承索的損傷程度，若該支承索是松弛時(shí)，該元素?cái)?shù)值表示其對(duì)應(yīng)的支承索的初始等效損傷程度；索系統(tǒng)初始損傷向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號(hào)規(guī)則相同。利用索結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖、竣工圖和初始索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、支承索的無(wú)損檢測(cè)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)、初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U。和初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。，利用力學(xué)方法(例如有限元法)計(jì)入“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”建立初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。。不論用何種方法獲得初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。，計(jì)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。)、基于A。計(jì)算得到的索結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)據(jù)必須非常接近其實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，誤差一般不得大于5%。這樣可保證利用A。計(jì)算所得的模擬情況下的索力計(jì)算數(shù)據(jù)、應(yīng)變計(jì)算數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)形狀計(jì)算數(shù)據(jù)和位移計(jì)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(shí)發(fā)生時(shí)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。模型A。中支承索的健康狀態(tài)用索系統(tǒng)初始損傷向量d。表示，索結(jié)構(gòu)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T。表示。由于基于A。計(jì)算得到所有被監(jiān)測(cè)量的計(jì)算數(shù)值非常接近所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值(實(shí)測(cè)得到)，所以也可以用在A。的基礎(chǔ)上、進(jìn)行力學(xué)計(jì)算得到的、A0的每一個(gè)被監(jiān)測(cè)量的計(jì)算數(shù)值組成被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。。對(duì)應(yīng)于A。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(duì)應(yīng)于A。的支承索健康狀態(tài)用索系統(tǒng)初始損傷向量d。表示；對(duì)應(yīng)于A。的所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值用被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。表示。對(duì)應(yīng)于A。的索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)數(shù)據(jù)用初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U。表示;T0、U0和d。是A。的參數(shù),C0由A。的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成。第三步在本方法中，字母i除了明顯地表示步驟編號(hào)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(kāi)始時(shí)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(jì)算基準(zhǔn)模型記為當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A^A。和Ai。計(jì)入了溫度參數(shù)，可以計(jì)算溫度變化對(duì)索結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能影響；第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，對(duì)應(yīng)于Aitj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Ti。表示，向量Ti。的定義方式與向量T。的定義方式相同，
T10的元素與T。的元素--對(duì)應(yīng)；第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)需要的當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量
記為U、，Ui0的數(shù)據(jù)表示索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Ai0的索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)。第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)需要的索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量記為d1。，d1。表示該次循環(huán)開(kāi)始時(shí)索結(jié)構(gòu)A1。的索系統(tǒng)的健康狀態(tài)，d1。的定義方式與d。的定義方式相同，d1。的兀素與d。的兀素對(duì)應(yīng)；第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，所有被監(jiān)測(cè)量的初始值，用被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Citj表示，向量C1。的定義方式與向量C。的定義方式相同，C1。的兀素與C。的兀素對(duì)應(yīng)，被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Citj表示對(duì)應(yīng)于Aitj的所有被監(jiān)測(cè)量的具體數(shù)值；!"。、池和必是Aitj的特性參數(shù)；Ci。由A10的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Ai0記為A1。，建立A1。的方法為使A10等于A。；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Ti0記為T1。，建立T1。的方法為使T1。等于T。；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Ui0記為U1。，建立U1。的方法為使U1。等于U。；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Cli0記為d1。，建立d1。的方法為使d1。等于d。；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Ci0記為C1。，建立C1。的方法為使C1。等于C。。 第四步安裝索結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件部分。硬件部分至少包括被監(jiān)測(cè)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(例如含角度測(cè)量傳感器、信號(hào)調(diào)理器等)、索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(例如用全站儀進(jìn)行測(cè)量)、索結(jié)構(gòu)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(含溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理器等)和索結(jié)構(gòu)環(huán)境溫度測(cè)量系統(tǒng)(含溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理器等)、索力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(例如含加速度傳感器、信號(hào)調(diào)理器等)、各支承索兩支承端點(diǎn)的水平距離監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(例如用全站儀監(jiān)測(cè))、信號(hào)(數(shù)據(jù))采集器、計(jì)算機(jī)和通信報(bào)警設(shè)備。每一個(gè)被監(jiān)測(cè)量、每一個(gè)索結(jié)構(gòu)的支座坐標(biāo)、每一根支承索的索力、每一根支承索兩支承端點(diǎn)的水平距離、每一個(gè)溫度都必須被監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)到的信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)(數(shù)據(jù))采集器；信號(hào)經(jīng)信號(hào)采集器傳遞到計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)則負(fù)責(zé)運(yùn)行索結(jié)構(gòu)的索系統(tǒng)的健康監(jiān)測(cè)軟件，包括記錄信號(hào)采集器傳遞來(lái)的信號(hào)；當(dāng)監(jiān)測(cè)到索有損傷時(shí)，計(jì)算機(jī)控制通信報(bào)警設(shè)備向監(jiān)控人員、業(yè)主和(或)指定的人員報(bào)警。第五步編制并在計(jì)算機(jī)上安裝運(yùn)行支座沉降和溫度變化時(shí)角度監(jiān)測(cè)的松弛索遞進(jìn)式識(shí)別方法系統(tǒng)軟件，該軟件將完成本方法“支座沉降和溫度變化時(shí)角度監(jiān)測(cè)的松弛索遞進(jìn)式識(shí)別方法”任務(wù)所需要的監(jiān)測(cè)、記錄、控制、存儲(chǔ)、計(jì)算、通知、報(bào)警等功能(即本具體實(shí)施方法中所有可以用計(jì)算機(jī)完成的工作)。第六步由此步開(kāi)始循環(huán)運(yùn)行，在索結(jié)構(gòu)服役過(guò)程中，按照“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”不斷實(shí)測(cè)計(jì)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Ti,向量Ti的定義方式與向量T。的定義方式相同,Ti的元素與T。的元素一一對(duì)應(yīng)在實(shí)測(cè)得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同時(shí)，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座坐標(biāo)向量U、在實(shí)測(cè)得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)中所有支承索的索力數(shù)據(jù)，所有這些索力數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索力向量F,向量F的元素與向量F。的元素的編號(hào)規(guī)則相同；在實(shí)測(cè)得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)計(jì)算得到所有支承索的兩個(gè)支承端點(diǎn)的空間坐標(biāo)，兩個(gè)支承端點(diǎn)的空間坐標(biāo)在水平方向分量的差就是兩個(gè)支承端點(diǎn)水平距離，所有支承索的兩個(gè)支承端點(diǎn)水平距離數(shù)據(jù)組成當(dāng)前支承索兩支承端點(diǎn)水平距離向量，當(dāng)前支承索兩支承端點(diǎn)水平距離向量的元素的編號(hào)規(guī)則與初始索力向量F0的元素的編號(hào)規(guī)則相同。在實(shí)測(cè)向量Ti的同時(shí)，也就是在獲得當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的時(shí)刻的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)中所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前值，所有這些數(shù)值組成被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量Ci,向量Ci的定義方式與向量C。的定義方式相同，Ci的元素與C。的兀素對(duì)應(yīng)，表不相同被監(jiān)測(cè)量在不同時(shí)刻的數(shù)值。第七步在得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座坐標(biāo)向量0和當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti后，分別比較Ui和U、、Ti和f。，如果Ui等于Ui0且Ti等于f。，則不需要對(duì)Ai0' Ui0和f。進(jìn)行更新，否則需要對(duì)當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A:當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U、、當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Titj和被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Citj進(jìn)行更新，而索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量f。保持不變，更新方法按下列步驟a至步驟c進(jìn)行a.計(jì)算Ui與U。的差，Ui與U。的差就是索結(jié)構(gòu)支座關(guān)于初始位置的當(dāng)前支座平移位移，用支座平移位移向量V表不支座平移位移，V等于U1減去U0,支座平移位移向量V中 的元素與支座平移位移分量之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，支座平移位移向量V中一個(gè)元素的數(shù)值對(duì)應(yīng)于一個(gè)指定支座的一個(gè)指定方向的平移位移，其中支座平移位移在重力方向的分量就是支座沉降量。b.計(jì)算Ti與T。的差，Ti與T。的差就是當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)關(guān)于初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化，Ti與T。的差用穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S表示，S等于Ti減去T。，S表示索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化。c.先對(duì)A。中的索結(jié)構(gòu)支座施加當(dāng)前支座平移位移約束，當(dāng)前支座平移位移約束的數(shù)值就取自支座平移位移向量V中對(duì)應(yīng)元素的數(shù)值，再對(duì)A。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，對(duì)A。中索結(jié)構(gòu)支座施加支座平移位移約束且對(duì)A。中的索結(jié)構(gòu)施加的溫度變化后得到更新的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A1。，更新Ai0的同時(shí)，Ui0所有元素?cái)?shù)值也用Ui所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 U、，Ti0所有元素?cái)?shù)值也用Ti的所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 Titj,這樣就得到了正確地對(duì)應(yīng)于Aitj的Ti。和Ui0 ;此時(shí)必保持不變；當(dāng)更新Aitj后，Aitj的索的健康狀況用索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量Cli。表示，Aitj的索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度用當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti表示，Aitj的支座坐標(biāo)用當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量Ui0表示，更新Citj的方法是當(dāng)更新(后，通過(guò)力學(xué)計(jì)算得到Ai0中所有被監(jiān)測(cè)量的、當(dāng)前的具體數(shù)值，這些具體數(shù)值組成C、；第八步在當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aitj的基礎(chǔ)上，按照步驟a至步驟d進(jìn)行若干次力學(xué)計(jì)算，通過(guò)計(jì)算建立單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ACi和名義單位損傷向量Diu0a.在第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，直接按步驟b至步驟d所列方法獲得A Ci和Diu;在其它時(shí)刻，當(dāng)在第七步中對(duì)Aitj進(jìn)行更新后，必須按步驟b至步驟d所列方法重新獲得A Ci和Diu,如果在第七步中沒(méi)有對(duì)Aitj進(jìn)行更新，則在此處直接轉(zhuǎn)入第九步進(jìn)行后續(xù)工作。b.在當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aitj的基礎(chǔ)上進(jìn)行若干次力學(xué)計(jì)算，計(jì)算次數(shù)數(shù)值上等于所有支承索的數(shù)量，有N根支承索就有N次計(jì)算，每一次計(jì)算假設(shè)索系統(tǒng)中只有一根支承索在原有損傷的基礎(chǔ)上再增加單位損傷(例如取5%、10%,20%或30%等損傷為單位損傷)，每一次計(jì)算中出現(xiàn)損傷的支承索不同于其它次計(jì)算中出現(xiàn)損傷的支承索，并且每一次假定有損傷的支承索的單位損傷值可以不同于其他支承索的單位損傷值，用“名義單位損傷向量Di/記錄所有索的假定的單位損傷，向量Diu的元素編號(hào)規(guī)則與向量d4。的元素的編號(hào)規(guī)則相同，每一次計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)中所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前數(shù)值，每一次計(jì)算得到的所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前數(shù)值組成一個(gè)“被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前數(shù)值向量”；當(dāng)假設(shè)第j(j=l，2，3，……，N)根支承索有單位損傷時(shí)，可用Ciw表示對(duì)應(yīng)的“被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前數(shù)值向量”;在本步驟中給各向量的元素編號(hào)時(shí)，應(yīng)同本方法中其它向量使用同一編號(hào)規(guī)則，以保證本步驟中各向量中的任意一個(gè)兀素，同其它向量中的、編號(hào)相同的兀素，表達(dá)了同一被監(jiān)測(cè)量或同一對(duì)象的相關(guān)信息；C\j的定義方式與向量C。的定義方式相同，C1tj的兀素與C。的兀素對(duì)應(yīng)。c.每一次計(jì)算得到的向量Citj減去向量Citj得到一個(gè)向量，再將該向量的每一個(gè)元素都除以本次計(jì)算中假定的單位損傷值后得到一個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量S Ci/;有N根支承索就有N個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量”。d.由這N個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量”依次組成有N列的“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣A Cu’; “單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣A Cu’的每一列對(duì)應(yīng)于一個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量”；“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣”的列的編號(hào)規(guī)則與索系統(tǒng)初始損傷向量d。的兀素編號(hào)規(guī)則相同。
第九步建立線性關(guān)系誤差向量￥和向量g、利用前面的數(shù)據(jù)(“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C1?！薄ⅰ皢挝粨p傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ACU’)，在第八步進(jìn)行每一次計(jì)算的同時(shí)，即在每一次計(jì)算中假設(shè)索系統(tǒng)中只有一根索在原有損傷的基礎(chǔ)上再增加單位損傷的同
時(shí)，當(dāng)假設(shè)第j (j=l, 2，3，......，N)根支承索有單位損傷時(shí),每一次計(jì)算組成一個(gè)損傷向量，
用Cliw表示該損傷向量，對(duì)應(yīng)的被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前數(shù)值向量為Ciw (參見(jiàn)第八步)，損傷向量Cl1tj的元素個(gè)數(shù)等于索的數(shù)量，向量(I1tj的所有元素中只有一個(gè)元素的數(shù)值取每一次計(jì)算中假設(shè)增加單位損傷的索的單位損傷值，Clitj的其它元素的數(shù)值取0，那個(gè)不為0的元素的編號(hào)與假定增加單位損傷的索的對(duì)應(yīng)關(guān)系、同其他向量的同編號(hào)的元素同該索的對(duì)應(yīng)關(guān)系是相同的；d\j與索系統(tǒng)初始損傷向量d。的兀素編號(hào)規(guī)則相同，(I1tj的兀素與d。的兀素是對(duì)應(yīng)關(guān)系。將CitPC: AC^d、帶入式(23)，得到一個(gè)線性關(guān)系誤差向量e%，每一次計(jì)算得到一個(gè)線性關(guān)系誤差向量士 ^ij的下標(biāo)j表示第j (j=l, 2，3，……，N)根支承索有單位損傷。有N根索就有N次計(jì)算，就有N個(gè)線性關(guān)系誤差向量e%，將這N個(gè)線性關(guān)系誤差向量6%相加后得到一個(gè)向量，將此向量的每一個(gè)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W。向量f等于最終的誤差向量W。將向量f保存在運(yùn)行健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的計(jì)算機(jī)硬盤上，供健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件使用。e)= abs(AC Wilj-Clj+Ca)(23)第十步定義當(dāng)前名義損傷向量 < 和當(dāng)前實(shí)際損傷向量dS Clic和Cli的元素個(gè)數(shù)等于支承索的數(shù)量，Clic和Cli的元素和支承索之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，Clic和Cli的元素?cái)?shù)值代表對(duì)應(yīng)支承索的損傷程度或健康狀態(tài)，Clic和Cli與索系統(tǒng)初始損傷向量d。的元素編號(hào)規(guī)則相同，Clic的元素、Cli的元素與d。的元素是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。第十一步依據(jù)被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量Ci同“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C1。”、“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣AC1”和“當(dāng)前名義損傷向量屮。”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(11)，按照多目標(biāo)優(yōu)化算法計(jì)算當(dāng)前名義損傷向量f。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?？梢圆捎玫亩嗄繕?biāo)優(yōu)化算法有很多種，例如基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多目標(biāo)優(yōu)化、基于粒子群的多目標(biāo)優(yōu)化算法、基于蟻群算法的多目標(biāo)優(yōu)化、約束法(Constrain Method)、加權(quán)法(Weighted SUm Method)、目標(biāo)規(guī)劃法(Goal AttainmentMethod)等等。由于各種多目標(biāo)優(yōu)化算法都是常規(guī)算法，可以方便地實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施步驟僅以目標(biāo)規(guī)劃法為例給出求解當(dāng)前名義損傷向量(的過(guò)程，其它算法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可根據(jù)其具體算法的要求以類似的方式實(shí)現(xiàn)。按照目標(biāo)規(guī)劃法，式(11)可以轉(zhuǎn)化成式(24)和式(25)所示的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題，式
(24)中Y是一個(gè)實(shí)數(shù)，R是實(shí)數(shù)域，空間區(qū)域Q限制了向量f。的每一個(gè)元素的取值范圍(本實(shí)施例要求向量f。的每一個(gè)元素不小于0，不大于I)。式(24)的意思是尋找一個(gè)最小的實(shí)數(shù)Y，使得式(25)得到滿足。式(25)中G(Clic)由式(25)定義，式(25)中加權(quán)向量W與Y的積表示式(25)中G(Clic)與向量f之間允許的偏差，f的定義參見(jiàn)式(17)，其值已在第九步計(jì)算得到。實(shí)際計(jì)算時(shí)向量W可以與向量f相同。目標(biāo)規(guī)劃法的具體編程實(shí)現(xiàn)已經(jīng)有通用程序可以直接采用。使用目標(biāo)規(guī)劃法就可以求得當(dāng)前名義損傷向量(。
權(quán)利要求
1. 一種支座沉降和溫度變化時(shí)角度監(jiān)測(cè)的松弛索遞進(jìn)式識(shí)別方法，其特征在于所述方法包括 a.設(shè)共有N根支承索，首先確定支承索的編號(hào)規(guī)則，按此規(guī)則將索結(jié)構(gòu)中所有的支承索編號(hào)，該編號(hào)在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣；確定被監(jiān)測(cè)點(diǎn)，給所有被監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)；確定過(guò)每一被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的被監(jiān)測(cè)直線，給所有被監(jiān)測(cè)直線編號(hào)；確定每一被監(jiān)測(cè)直線的被監(jiān)測(cè)的角度坐標(biāo)分量，給所有被監(jiān)測(cè)角度坐標(biāo)分量編號(hào)；上述編號(hào)在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣；“索結(jié)構(gòu)的全部被監(jiān)測(cè)的角度數(shù)據(jù)”由上述所有被監(jiān)測(cè)角度坐標(biāo)分量組成；為方便起見(jiàn)，在本方法中將“索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的角度數(shù)據(jù)”簡(jiǎn)稱為“被監(jiān)測(cè)量”;被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量不得小于支承索的數(shù)量；所有被監(jiān)測(cè)角度坐標(biāo)分量的數(shù)量之和不得小于支承索的數(shù)量；本方法中對(duì)同一個(gè)量實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的任何兩次測(cè)量之間的時(shí)間間隔不得大于30分鐘，測(cè)量記錄數(shù)據(jù)的時(shí)刻稱為實(shí)際記錄數(shù)據(jù)時(shí)刻； b.本方法定義“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”按步驟bl至b3進(jìn)行； bl :查詢或?qū)崪y(cè)得到索結(jié)構(gòu)組成材料及索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的隨溫度變化的傳熱學(xué)參數(shù)，利用索結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖、竣工圖和索結(jié)構(gòu)的幾何實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)和參數(shù)建立索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型；查詢索結(jié)構(gòu)所在地不少于2年的近年來(lái)的氣象資料，統(tǒng)計(jì)得到這段時(shí)間內(nèi)的陰天數(shù)量記為T個(gè)陰天，在本方法中將白天不能見(jiàn)到太陽(yáng)的一整日稱為陰天，統(tǒng)計(jì)得到T個(gè)陰天中每一個(gè)陰天的0時(shí)至次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最高氣溫與最低氣溫，日出時(shí)刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學(xué)上的日出時(shí)刻，不表示當(dāng)天一定可以看見(jiàn)太陽(yáng)，可以查詢資料或通過(guò)常規(guī)氣象學(xué)計(jì)算得到所需的每一日的日出時(shí)刻，每一個(gè)陰天的0時(shí)至次日日出時(shí)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(gè)陰天，就有T個(gè)陰天的日氣溫的最大溫差，取T個(gè)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(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來(lái)的氣象資料或?qū)崪y(cè)得到索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度隨時(shí)間和海拔高度的變化數(shù)據(jù)和變化規(guī)律，計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來(lái)的索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度關(guān)于海拔高度的最大變化率△ Th，為方便敘述取ATh的單位為。C/m;在索結(jié)構(gòu)的表面上取“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”，取“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”的具體原則在步驟b3中敘述，后面將通過(guò)實(shí)測(cè)得到這R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度，稱實(shí)測(cè)得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，如果是利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型，通過(guò)傳熱計(jì)算得到這R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度，就稱計(jì)算得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”;從索結(jié)構(gòu)所處的最低海拔到最高海拔之間，在索結(jié)構(gòu)上均布選取不少于三個(gè)不同的海拔高度，在每一個(gè)選取的海拔高度處、在水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線處至少選取兩個(gè)點(diǎn)，從選取點(diǎn)處引索結(jié)構(gòu)表面的外法線，所有選取的外法線方向稱為“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”，測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向與“水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線”相交，在選取的測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向中必須包括索結(jié)構(gòu)的向陽(yáng)面外法線方向和索結(jié)構(gòu)的背陰面外法線方向，沿每一個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向在索結(jié)構(gòu)中均布選取不少于三個(gè)點(diǎn)，特別的，對(duì)于支承索沿每一個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向僅僅取一個(gè)點(diǎn)，即僅僅測(cè)量支承索的表面點(diǎn)的溫度，測(cè)量所有被選取點(diǎn)的溫度，測(cè)得的溫度稱為“索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，其中沿與同一“水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線”相交的、“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”測(cè)量獲得的“索結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”，設(shè)選取了 H個(gè)不同的海拔高度，在每一個(gè)海拔高度處，選取了 B個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向，沿每個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方 向在索結(jié)構(gòu)中選取了 E個(gè)點(diǎn)，其中H和E都不小于3，B不小于2，特別的，對(duì)于支承索E等于1，計(jì)索結(jié)構(gòu)上“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的總數(shù)為HBE個(gè)，后面將通過(guò)實(shí)測(cè)得到這HBE個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的溫度，稱實(shí)測(cè)得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，如果是利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型，通過(guò)傳熱計(jì)算得到這HBE個(gè)測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)的溫度，就稱計(jì)算得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”;本方法中將在每一個(gè)選取的海拔高度處“相同海拔高度索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”的個(gè)數(shù)溫度分布數(shù)據(jù)”;在索結(jié)構(gòu)所在地按照氣象學(xué)測(cè)量氣溫要求選取一個(gè)位置，將在此位置實(shí)測(cè)得到符合氣象學(xué)測(cè)量氣溫要求的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫；在索結(jié)構(gòu)所在地的空曠無(wú)遮擋處選取一個(gè)位置，該位置應(yīng)當(dāng)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I. 5米，該參考平板的一面向陽(yáng)，稱為向陽(yáng)面，參考平板的向陽(yáng)面是粗糙的和深色的，參考平板的向陽(yáng)面應(yīng)當(dāng)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(yáng)面覆有保溫材料，將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到參考平板的向陽(yáng)面的溫度； b2 :實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到上述R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到前面定義的索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到符合氣象學(xué)測(cè)量氣溫要求的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫?cái)?shù)據(jù)；通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后.30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列由當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序排列，找到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差，稱為環(huán)境最大溫差，記為AT6max ；由索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列通過(guò)常規(guī)數(shù)學(xué)計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫關(guān)于時(shí)間的變化率，該變化率也隨著時(shí)間變化；通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列由當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序排列，找到參考平板的向陽(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)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(yáng)面的溫度的實(shí)測(cè)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(yáng)面的溫度的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)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(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的所有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)就有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列由一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)按照時(shí)間先后順序排列，找到每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度，用每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度的當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的最大溫差，有R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)就有R個(gè)當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)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(jié)構(gòu)表面最大溫差，記為ATsmax ;由每一索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列通過(guò)常規(guī)數(shù)學(xué)計(jì)算得到每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度關(guān)于時(shí)間的變化率，每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度關(guān)于時(shí)間的變化率也隨著時(shí)間變化；通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后.30分鐘之間的、在同一時(shí)刻、HBE個(gè)“索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”后，計(jì)算在每一個(gè)選取的海拔高度處共計(jì)BE個(gè)“相同海拔高度索結(jié)構(gòu)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(gè)差值的絕對(duì)值稱為“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”，選取了 H個(gè)不同的海拔高度就有H個(gè)“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”，稱這H個(gè)“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”中的最大值為“索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”，記為A Ttmax ； b3 :測(cè)量計(jì)算獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)；首先，確定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件有六項(xiàng)，第一項(xiàng)條件是獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻介于當(dāng)日日落時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間，日落時(shí)刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學(xué)上的日落時(shí)刻，可以查詢資料或通過(guò)常規(guī)氣象學(xué)計(jì)算得到所需的每一日的日落時(shí)刻；第二項(xiàng)條件的a條件是在當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的這段時(shí)間內(nèi)，參考平板最大溫差A(yù)Tpmaj^P索結(jié)構(gòu)表面最大溫差A(yù)Tsmax都不大于5攝氏度；第二項(xiàng)條件的b條件是在當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的這段時(shí)間內(nèi)，在前面測(cè)量計(jì)算得到的環(huán)境最大誤差A(yù)Traiax不大于參考日溫差A(yù) I；，且參考平板最大溫差A(yù)Tpmax減去2攝氏度后不大于A T6max，且索結(jié)構(gòu)表面最大溫差A(yù)Tsmax不大于ATpmax;只需滿足第二項(xiàng)的a條件和b條件中的一項(xiàng)就稱為滿足第二項(xiàng)條件；第三項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫關(guān)于時(shí)間的變化率的絕對(duì)值不大于每小時(shí)0. I攝氏度；第四項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)中的每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的溫度關(guān)于時(shí)間的變化率的絕對(duì)值不大于每小時(shí)0. I攝氏度；第五項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)中的每一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為當(dāng)日日出時(shí)刻到次日日出時(shí)刻后30分鐘之間的極小值；第六項(xiàng)條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻，“索結(jié)構(gòu)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(xiàng)條件，將下列三種時(shí)刻中的任意一種稱為“獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻”，第一種時(shí)刻是滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件”中的第一項(xiàng)至第五項(xiàng)條件的時(shí)刻，第二種時(shí)刻是僅僅滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件”中的第六項(xiàng)條件的時(shí)刻，第三種時(shí)刻是同時(shí)滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻相關(guān)的條件”中的第一項(xiàng)至第六項(xiàng)條件的時(shí)刻；當(dāng)獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻就是本方法中實(shí)際記錄數(shù)據(jù)時(shí)刻中的一個(gè)時(shí)，獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻就是獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻；如果獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻不是本方法中實(shí)際記錄數(shù)據(jù)時(shí)刻中的任一個(gè)時(shí)刻，則取本方法最接近于獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時(shí)刻的那個(gè)實(shí)際記錄數(shù)據(jù)的時(shí)刻為獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻；本方法將使用在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻測(cè)量記錄的量進(jìn)行索結(jié)構(gòu)相關(guān)健康監(jiān)測(cè)分析；本方法近似認(rèn)為獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)處于穩(wěn)態(tài)，即此時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)溫度不隨時(shí)間變化，此時(shí)刻就是本方法的“獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻”;然后，根據(jù)索結(jié)構(gòu)傳熱特性，利用獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”和“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計(jì)算模型，通過(guò)常規(guī)傳熱計(jì)算得到在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布，此時(shí)索結(jié)構(gòu)的溫度場(chǎng)按穩(wěn)態(tài)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算得到的在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布數(shù)據(jù)包括索結(jié)構(gòu)上R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的計(jì)算溫度，R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的計(jì)算溫度稱為R個(gè)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度計(jì)算數(shù)據(jù)，還包括索結(jié)構(gòu)在前面選定的HBE個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的計(jì)算溫度，HBE個(gè)“測(cè)量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點(diǎn)”的計(jì)算溫度稱為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”，當(dāng)R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與R個(gè)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)相等時(shí)，且“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”與“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計(jì)算數(shù)據(jù)”對(duì)應(yīng)相等時(shí)，計(jì)算得到的在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布數(shù)據(jù)在本方法中稱為“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，此時(shí)的“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”稱為“R個(gè)索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”，“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”稱為“HBE個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度穩(wěn)態(tài)溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”;在索結(jié)構(gòu)的表面上取“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”時(shí)，“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”的數(shù)量與分布必須滿足三個(gè)條件，第一個(gè)條件是當(dāng)索結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，當(dāng)索結(jié)構(gòu)表面上任意一點(diǎn)的溫度是通過(guò)“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中與索結(jié)構(gòu)表面上該任意點(diǎn)相鄰的點(diǎn)的實(shí)測(cè)溫度線性插值得到時(shí)，線性插值得到的索結(jié)構(gòu)表面上該任意點(diǎn)的溫度與索結(jié)構(gòu)表面上該任意點(diǎn)的實(shí)際溫度的誤差不大于5% ;索結(jié)構(gòu)表面包括支承索表面；第二個(gè)條件是“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中在同一海拔高度的點(diǎn)的數(shù)量不小 于4，且“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中在同一海拔高度的點(diǎn)沿著索結(jié)構(gòu)表面均布；“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”沿海拔高度的所有兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的海拔高度之差的絕對(duì)值中的最大值A(chǔ)h不大于0.2°C除以A Th得到的數(shù)值，為方便敘述取A Th的單位為。C/m，為方便敘述取Ah的單位為m ;“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”沿海拔高度的兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的定義是指只考慮海拔高度時(shí)，在“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中不存在一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)，該索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的海拔高度數(shù)值介于兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)的海拔高度數(shù)值之間；第三個(gè)條件是查詢或按氣象學(xué)常規(guī)計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間的日照規(guī)律，再根據(jù)索結(jié)構(gòu)的幾何特征及方位數(shù)據(jù)，在索結(jié)構(gòu)上找到全年受日照時(shí)間最充分的那些表面點(diǎn)的位置，“R個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)”中至少有一個(gè)索結(jié)構(gòu)表面點(diǎn)是索結(jié)構(gòu)上全年受日照時(shí)間最充分的那些表面點(diǎn)中的一個(gè)點(diǎn)； c.按照“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”直接測(cè)量計(jì)算得到初始狀態(tài)下的索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，初始狀態(tài)下的索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)稱為初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)，記為“初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T?！?；實(shí)測(cè)或查資料得到索結(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)；在實(shí)測(cè)得到初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的同一時(shí)刻，直接測(cè)量計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shí)的長(zhǎng)度、在自由狀態(tài)時(shí)的橫截面面積和在自由狀態(tài)時(shí)的單位長(zhǎng)度的重量，以及獲得這三種數(shù)據(jù)時(shí)所有支承索的溫度，在此基礎(chǔ)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(xué)性能參數(shù)，按照常規(guī)物理計(jì)算得到所有支承索在初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。條件下的索力為O時(shí)所有支承索的長(zhǎng)度、索力為O時(shí)所有支承索的橫截面面積以及索力為O時(shí)所有支承索的單位長(zhǎng)度的重量，依次組成支承索的初始自由長(zhǎng)度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長(zhǎng)度的重量向量，支承索的初始自由長(zhǎng)度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長(zhǎng)度的重量向量的元素的編號(hào)規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號(hào)規(guī)則相同；在實(shí)測(cè)得到T。的同時(shí)，也就是在獲得初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。的時(shí)刻的同一時(shí)刻，直接測(cè)量計(jì)算得到初始索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，初始索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)包括表達(dá)支承索的健康狀態(tài)的無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)、所有被監(jiān)測(cè)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(jié)構(gòu)模態(tài)數(shù)據(jù)、初始索結(jié)構(gòu)應(yīng)變數(shù)據(jù)、初始索結(jié)構(gòu)幾何數(shù)據(jù)、初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)數(shù)據(jù)、初始索結(jié)構(gòu)角度數(shù)據(jù)、初始索結(jié)構(gòu)空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)；所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值組成被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。；利用能表達(dá)支承索的健康狀態(tài)的無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)建立索系統(tǒng)初始損傷向量d。，索系統(tǒng)初始損傷向量d。的元素個(gè)數(shù)等于N,d。的元素與支承索是--對(duì)應(yīng)關(guān)系，索系統(tǒng)初始損傷向量d。的元素?cái)?shù)值不小于O、不大于100%，d。的元素?cái)?shù)值代表對(duì)應(yīng)支承索的損傷程度，若索系統(tǒng)初始損傷向量d。的某一元素的數(shù)值為0，表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是完好的、沒(méi)有問(wèn)題的，若其數(shù)值為100%，則表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索完全喪失了承載能力，若其數(shù)值介于0和100%之間，則表示該支承索喪失了相應(yīng)比例的承載能力，如果沒(méi)有支承索的無(wú)損檢測(cè)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(shí)，或者認(rèn)為索結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)為無(wú)損傷狀態(tài)時(shí)，向量d。的各元素?cái)?shù)值取0 ;若d。的某一元素的數(shù)值不為0,則表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是有問(wèn)題的,在本方法中該支 承索可能是受損也可能是松弛，當(dāng)該支承索是受損時(shí)，該元素?cái)?shù)值表示其對(duì)應(yīng)的支承索的損傷程度，若該支承索是松弛時(shí)，該元素?cái)?shù)值表示其對(duì)應(yīng)的支承索的初始等效損傷程度；索系統(tǒng)初始損傷向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號(hào)規(guī)則相同；初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U。； d.根據(jù)索結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖、竣工圖、初始索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、支承索的無(wú)損檢測(cè)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)、初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U。、初始索結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，建立計(jì)入“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的索結(jié)構(gòu)的初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。，基于A。計(jì)算得到的索結(jié)構(gòu)計(jì)算數(shù)據(jù)必須非常接近其實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，其間的差異不得大于5% ;對(duì)應(yīng)于A。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(duì)應(yīng)于A。的索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)數(shù)據(jù)就是初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U。；對(duì)應(yīng)于A。的支承索健康狀態(tài)用索系統(tǒng)初始損傷向量d。表示；對(duì)應(yīng)于A。的所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值用被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。表示；T。、U0和d。是A。的參數(shù)，由A。的力學(xué)計(jì)算結(jié)果得到的所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值與C。表示的所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值相同，因此也可以說(shuō)C。由A。的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成，在本方法中A。、U。、C。、d。和T。是不變的； e.在本方法中，字母i除了明顯地表示步驟編號(hào)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(kāi)始時(shí)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(jì)算基準(zhǔn)模型記為當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A^A。和Ai。計(jì)入了溫度參數(shù)，可以計(jì)算溫度變化對(duì)索結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能影響；第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，對(duì)應(yīng)于Aitj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Titj表示，向量Titj的定義方式與向量T。的定義方式相同，Titj的元素與T。的元素一一對(duì)應(yīng)；第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)需要的當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量記為U、，Ui0的數(shù)據(jù)表示索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aitj的索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)；第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)需要的索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量記為d^d1。表示該次循環(huán)開(kāi)始時(shí)索結(jié)構(gòu)A1。的索系統(tǒng)的健康狀態(tài)，d1。的定義方式與d。的定義方式相同，d1。的兀素與d。的兀素對(duì)應(yīng)；第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，所有被監(jiān)測(cè)量的初始值，用被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Citj表示，向量Citj的定義方式與向量C。的定義方式相同，Citj的元素與C。的元素一一對(duì)應(yīng)，被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Citj表示對(duì)應(yīng)于Ai0的所有被監(jiān)測(cè)量的具體數(shù)值和d、是Ai0的特性參數(shù)，Ci0由Ai0的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Ai0記為A1。，建立A1。的方法為使A1。等于A。；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Ti0記為T1。，建立T1。的方法為使T1。等于T。；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Ui0記為U1。，建立U1。的方法為使U1。等于U。；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí),di。記為d1。，建立d1。的方法為使Cl10等于d。；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Ci0記為C1。，建立C1。的方法為使C1。等于C。； f.從這里進(jìn)入由第f步到第s步的循環(huán)；在索結(jié)構(gòu)服役過(guò)程中，按照“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”不斷實(shí)測(cè)計(jì)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Ti,向量Ti的定義方式與向量T0的定義方式相同，Ti的元素與T。的元素一一對(duì)應(yīng)；在實(shí)測(cè)得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)，所有索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座坐標(biāo)向量Ui ;在實(shí)測(cè)得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同一時(shí) 亥IJ，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)中所有支承索的索力數(shù)據(jù)，所有這些索力數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索力向量F，向量F的元素與向量F。的元素的編號(hào)規(guī)則相同；在實(shí)測(cè)得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)計(jì)算得到所有支承索的兩個(gè)支承端點(diǎn)的空間坐標(biāo)，兩個(gè)支承端點(diǎn)的空間坐標(biāo)在水平方向分量的差就是兩個(gè)支承端點(diǎn)水平距離，所有支承索的兩個(gè)支承端點(diǎn)水平距離數(shù)據(jù)組成當(dāng)前支承索兩支承端點(diǎn)水平距離向量，當(dāng)前支承索兩支承端點(diǎn)水平距離向量的元素的編號(hào)規(guī)則與初始索力向量F。的元素的編號(hào)規(guī)則相同；在實(shí)測(cè)得到向量!^的同時(shí)，實(shí)測(cè)得到在獲得當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的時(shí)刻的同一時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)中所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前值，所有這些數(shù)值組成被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量Ci,向量Ci的定義方式與向量C。的定義方式相同，C1的兀素與C。的兀素對(duì)應(yīng)，表不相同被監(jiān)測(cè)量在不同時(shí)刻的數(shù)值； g.根據(jù)當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座坐標(biāo)向量Ui和當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti,按照步驟gl至g3更新當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A1。、當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量U1。、被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Citj和當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量T。而索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量d1。保持不變； gl.分別比較Ui與U1。、Ti與Ti0,如果Ui等于Ui0且Ti等于Ti0,則Ai0' U1。、Ci0和Ti0保持不變；否則需要按下列步驟對(duì)A: Ui0和Titj進(jìn)行更新； g2.計(jì)算Ui與U。的差，Ui與U。的差就是索結(jié)構(gòu)支座關(guān)于初始位置的當(dāng)前支座平移位移，用支座平移位移向量V表不支座平移位移，V等于U1減去U。,支座平移位移向量V中的元素與支座平移位移分量之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，支座平移位移向量V中一個(gè)元素的數(shù)值對(duì)應(yīng)于一個(gè)指定支座的一個(gè)指定方向的平移位移，其中支座平移位移在重力方向的分量就是支座沉降量；計(jì)算Ti與T。的差，Ti與T。的差就是當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)關(guān)于初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化，Ti與T。的差用穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S表示，S等于Ti減去T。，S表示索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化； g3.先對(duì)A0中的索結(jié)構(gòu)支座施加當(dāng)前支座平移位移約束，當(dāng)前支座平移位移約束的數(shù)值就取自支座平移位移向量V中對(duì)應(yīng)元素的數(shù)值，再對(duì)A。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，對(duì)A。中索結(jié)構(gòu)支座施加支座平移位移約束且對(duì)A。中的索結(jié)構(gòu)施加的溫度變化后得到更新的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A1。，更新Ai0的同時(shí)，Uitj所有元素?cái)?shù)值也用Ui所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 所有元素?cái)?shù)值也用Ti的所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 Titj,這樣就得到了正確地對(duì)應(yīng)于Aitj的Titj和Ui0 ；此時(shí) < 保持不變；當(dāng)更新Aitj后，Aitj的索的健康狀況用索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量d、表示，Ai0的索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度用當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti表示，Ai0的支座坐標(biāo)用當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座坐標(biāo)向量Uitj表示，更新Citj的方法是當(dāng)更新(后，通過(guò)力學(xué)計(jì)算得到Ai0中所有被監(jiān)測(cè)量的、當(dāng)前的具體數(shù)值，這些具體數(shù)值組成C、； h.在當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Ai0的基礎(chǔ)上，按照步驟hi至步驟h4進(jìn)行若干次力學(xué)計(jì)算，通過(guò)計(jì)算建立單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ACi和名義單位損傷向量Diu ； hi.在第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，直接按步驟h2至步驟h4所列方法獲得A Ci和Diu ;在其它時(shí)刻，當(dāng)在步驟g中對(duì)Ai0進(jìn)行更新后，必須按步驟h2至步驟h4所列方法重新獲得A Ci和Diu,如果在步驟g中沒(méi)有對(duì)Aitj進(jìn)行更新，則在此處直接轉(zhuǎn)入步驟i進(jìn)行后續(xù)工作； h2.在當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aitj的基礎(chǔ)上進(jìn)行若干次力學(xué)計(jì)算，計(jì)算次數(shù)數(shù)值上等于所有支承索的數(shù)量，有N根支承索就有N次計(jì)算，每一次計(jì)算假設(shè)索系統(tǒng)中只有一根支承索在原有損傷的基礎(chǔ)上再增加單位損傷，每一次計(jì)算中出現(xiàn)損傷的支承索不同于其它次計(jì)算中出現(xiàn)損傷的支承索，并且每一次假定有損傷的支承索的單位損傷值可以不同于其他支承索的單位損傷值，用“名義單位損傷向量Di/記錄所有索的假定的單位損傷，向量Diu的元素編號(hào)規(guī)則與向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則相同，每一次計(jì)算得到索結(jié)構(gòu)中所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前數(shù)值，每一次計(jì)算得到的所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前數(shù)值組成一個(gè)“被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前數(shù)值向量”;當(dāng)假設(shè)第j根支承索有單位損傷時(shí)，可用表示對(duì)應(yīng)的“被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前數(shù)值向量”;在本步驟中給各向量的元素編號(hào)時(shí)，應(yīng)同本方法中其它向量使用同一編號(hào)規(guī)則，以保證本步驟中各向量中的任意一個(gè)兀素，同其它向量中的、編號(hào)相同的兀素，表達(dá)了同一被監(jiān)測(cè)量或同一對(duì)象的相關(guān)信息；C\j的定義方式與向量C。的定義方式相同,C1tj的兀素與C。的元素—對(duì)應(yīng)； h3.每一次計(jì)算得到的向量Ciu減去向量Citj得到一個(gè)向量，再將該向量的每一個(gè)元素都除以本次計(jì)算中假定的單位損傷值后得到一個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量S Ci/;有N根支承索就有N個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量”； h4.由這N個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量”依次組成有N列的“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣AC1”;“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣AC1”的每一列對(duì)應(yīng)于一個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量”；“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣”的列的編號(hào)規(guī)則與索系統(tǒng)初始損傷向量d。的元素編號(hào)規(guī)則相同； i.定義當(dāng)前名義損傷向量屮。和當(dāng)前實(shí)際損傷向量屮，(和Cli的元素個(gè)數(shù)等于支承索的數(shù)量，Clic和Cli的元素和支承索之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，Clic和Cli的元素?cái)?shù)值代表對(duì)應(yīng)支承索的損傷程度或健康狀態(tài)，Clic和Cli與索系統(tǒng)初始損傷向量d。的元素編號(hào)規(guī)則相同，d、的元素、Cli的元素與d。的元素是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系； j.依據(jù)被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量Ci同“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C1?！?、“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣AC1”和“當(dāng)前名義損傷向量屮?！遍g存在的近似線性關(guān)系，該近似線性關(guān)系可表達(dá)為式1，式I中除f。外的其它量均為已知，求解式I就可以算出當(dāng)前名義損傷向量札; C=OACf .<式 I k.利用式2表達(dá)的當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的第j個(gè)元素 < 同索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向 量Cli0的第j個(gè)元素d、和當(dāng)前名義損傷向量的第j個(gè)元素d、間的關(guān)系，計(jì)算得到當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的所有元素；J ； = I - (I -)(1 — d'c.試 2式2中j=l，2，3，.......，N，當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的第j個(gè)元素Clij的數(shù)值為O時(shí)表示第j根支承索無(wú)健康問(wèn)題，Clij數(shù)值不為O時(shí)表示第j根支承索是有健康問(wèn)題的支承索，有健康問(wèn)題的支承索可能是松弛索、也可能是受損索，其數(shù)值反應(yīng)了松弛或損傷的程度；索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的元素?cái)?shù)值不小于O、不大于100%，索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的元素?cái)?shù)值代表對(duì)應(yīng)支承索的損傷程度，若索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli的某一元素的數(shù)值為.0,表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是完好的、無(wú)健康問(wèn)題的,若其數(shù)值為100%,則表示該元素所對(duì)應(yīng)的支 承索完全喪失了承載能力，若其數(shù)值介于0和100%之間，則表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是有健康問(wèn)題的，在本方法中該支承索的健康問(wèn)題可能是受損了也可能是松弛了，當(dāng)該支承索是受損時(shí)，該元素?cái)?shù)值表示其對(duì)應(yīng)的支承索的損傷程度，若該支承索是松弛時(shí)，該元素?cái)?shù)值表示其對(duì)應(yīng)的支承索的與其松弛程度力學(xué)等效的當(dāng)前實(shí)際等效損傷程度； I.從第k步中識(shí)別出的有問(wèn)題的支承索中鑒別出受損索，剩下的就是松弛索；m.利用在當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti條件下的在第k步獲得的索系統(tǒng)當(dāng)前實(shí)際損傷向量Cli得到松弛索的與其松弛程度力學(xué)等效的當(dāng)前實(shí)際等效損傷程度，利用在第f步獲得的在當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti條件下的當(dāng)前索力向量F和當(dāng)前支承索兩支承端點(diǎn)水平距離向量，利用在第c步獲得的在初始索結(jié)構(gòu)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(zhǎng)度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長(zhǎng)度的重量向量，利用當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti表示的支承索當(dāng)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(jié)構(gòu)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(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)，計(jì)入溫度變化對(duì)支承索物理、力學(xué)和幾何參數(shù)的影響，通過(guò)將松弛索同受損索進(jìn)行力學(xué)等效來(lái)計(jì)算松弛索的、與當(dāng)前實(shí)際等效損傷程度等效的松弛程度，等效的力學(xué)條件是一、兩等效的索的無(wú)松弛和無(wú)損傷時(shí)的初始自由長(zhǎng)度、幾何特性參數(shù)、密度及材料的力學(xué)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(zhǎng)相同；滿足上述兩個(gè)等效條件時(shí)，這樣的兩根支承索在索結(jié)構(gòu)中的力學(xué)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(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生任何變化，反之亦然；依據(jù)前述力學(xué)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(zhǎng)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(zhǎng)調(diào)整量；這樣就實(shí)現(xiàn)了支承索的松弛識(shí)別和損傷識(shí)別；計(jì)算時(shí)所需索力由當(dāng)前索力向量F對(duì)應(yīng)元素給出； n.在求得當(dāng)前名義損傷向量t后，按照式3建立標(biāo)識(shí)向量Bi,式4給出了標(biāo)識(shí)向量Bi的第j個(gè)元素的定義； Bi=IB11 B2 " 式 3 J [I,如果 式4中元素Bij是標(biāo)識(shí)向量Bi的第j個(gè)元素，Diuj是名義單位損傷向量Diu的第j個(gè)元素，Clicj是索系統(tǒng)當(dāng)前名義損傷向量(的第j個(gè)元素，它們都表示第j根支承索的相關(guān)信息，式 4 中 j = 1，2，3，......，N ； o.如果標(biāo)識(shí)向量B1的元素全為0,則回到步驟f繼續(xù)本次循環(huán)；如果標(biāo)識(shí)向量B1的元素不全為0，則進(jìn)入下一步、即步驟p ; P.根據(jù)式5計(jì)算得到下一次、即第i+1次循環(huán)所需的索系統(tǒng)當(dāng)前初始損傷向量di+1。的每一個(gè)元素；
全文摘要
支座沉降和溫度變化時(shí)角度監(jiān)測(cè)的松弛索遞進(jìn)式識(shí)別方法基于角度監(jiān)測(cè)、通過(guò)監(jiān)測(cè)支座平移位移、監(jiān)測(cè)索結(jié)構(gòu)溫度、環(huán)境溫度和支承索健康程度來(lái)決定是否需要更新索結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型。依據(jù)被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前數(shù)值向量同被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量、單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣和待求的當(dāng)前名義損傷向量間存在的近似線性關(guān)系，可以利用多目標(biāo)優(yōu)化算法等算法快速算出當(dāng)前名義損傷向量的非劣解，據(jù)此可以在有支座平移位移和溫度變化時(shí)識(shí)別出虛擬受損索，在使用無(wú)損檢測(cè)等方法從中鑒別出真實(shí)受損索后，剩下的虛擬受損索就是松弛的支承索，依據(jù)力學(xué)等效關(guān)系就可確定松弛的支承索的需調(diào)整的索長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G01B21/22GK102706586SQ20121017129
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者王芳, 韓佳邑, 韓玉林 申請(qǐng)人:東南大學(xué)