廣義位移應(yīng)變監(jiān)測(cè)受損索載荷識(shí)別方法
【專利摘要】廣義位移應(yīng)變監(jiān)測(cè)受損索載荷識(shí)別方法基于應(yīng)變監(jiān)測(cè)，通過監(jiān)測(cè)支座廣義位移、索結(jié)構(gòu)溫度和環(huán)境溫度來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，得到計(jì)入支座廣義位移、索結(jié)構(gòu)溫度和環(huán)境溫度的索結(jié)構(gòu)的力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型，在此模型的基礎(chǔ)上計(jì)算獲得單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣。依據(jù)被監(jiān)測(cè)量當(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被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量間存在的近似線性關(guān)系算出被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量的非劣解，據(jù)此可以在有支座廣義位移和溫度變化時(shí)，剔除干擾因素的影響，識(shí)別出載荷變化量和受損索。
【專利說明】廣義位移應(yīng)變監(jiān)測(cè)受損索載荷識(shí)別方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]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，本方法將該類結(jié)構(gòu)表述為“索結(jié)構(gòu)”，并將索結(jié)構(gòu)的所有承載 索、承載纜，及所有僅承受軸向拉伸或軸向壓縮載荷的桿件(又稱為二力桿件)，為方便起見 統(tǒng)一稱為“索系統(tǒng)”，本方法中用“支承索”這一名詞指稱承載索、承載纜及僅承受軸向拉伸 或軸向壓縮載荷的桿件，有時(shí)簡(jiǎn)稱為“索”，所以在后面使用“索”這個(gè)字的時(shí)候，對(duì)桁架結(jié)構(gòu) 實(shí)際就是指二力桿件。在結(jié)構(gòu)服役過程中，對(duì)支承索或索系統(tǒng)的健康狀態(tài)的正確識(shí)別關(guān)系 到整個(gè)索結(jié)構(gòu)的安全。在環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，索結(jié)構(gòu)的溫度一般也會(huì)隨著發(fā)生變化，在索 結(jié)構(gòu)溫度發(fā)生變化時(shí)，索結(jié)構(gòu)支座可能發(fā)生廣義位移，索結(jié)構(gòu)承受的載荷也可能發(fā)生變化， 同時(shí)索結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)也可能在發(fā)生變化，在這種復(fù)雜條件下，本方法基于應(yīng)變監(jiān)測(cè)(本方 法將被監(jiān)測(cè)的應(yīng)變稱為“被監(jiān)測(cè)量”）來識(shí)別受損索和索結(jié)構(gòu)承受的載荷的變化量，屬工程 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]剔除載荷變化、索結(jié)構(gòu)支座廣義位移和結(jié)構(gòu)溫度變化對(duì)索結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)識(shí)別結(jié)果 的影響，從而準(zhǔn)確地識(shí)別結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)的變化，是目前迫切需要解決的問題；同樣的，剔 除結(jié)構(gòu)溫度變化、索結(jié)構(gòu)支座廣義位移和結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)變化對(duì)結(jié)構(gòu)承受的載荷的變化量的 識(shí)別結(jié)果的影響，對(duì)結(jié)構(gòu)安全同樣具有重要意義，本方法公開了解決這兩個(gè)問題的一種有 效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問題：本方法公開了一種方法，實(shí)現(xiàn)了已有方法不可能具備的兩種功能，分別 是，一、在支座有廣義位移時(shí)，在結(jié)構(gòu)承受的載荷和結(jié)構(gòu)(環(huán)境）溫度變化時(shí)，能夠剔除支座 廣義位移、載荷變化和結(jié)構(gòu)溫度變化對(duì)索結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)識(shí)別結(jié)果的影響，從而準(zhǔn)確地識(shí)別 出支承索的健康狀態(tài)；二、本方法在識(shí)別出受損索的同時(shí)，還能同時(shí)識(shí)別出載荷的變化，即 本方法能夠剔除支座廣義位移、結(jié)構(gòu)溫度變化和支承索健康狀態(tài)變化的影響，實(shí)現(xiàn)載荷變 化程度的正確識(shí)別。
[0004]技術(shù)方案：在本方法中，用“支座空間坐標(biāo)”指稱支座關(guān)于笛卡爾直角坐標(biāo)系的X、 Y、Z軸的坐標(biāo)，也可以說成是支座關(guān)于X、Y、Z軸的空間坐標(biāo)，支座關(guān)于某一個(gè)軸的空間坐標(biāo) 的具體數(shù)值稱為支座關(guān)于該軸的空間坐標(biāo)分量，本方法中也用支座的一個(gè)空間坐標(biāo)分量表 達(dá)支座關(guān)于某一個(gè)軸的空間坐標(biāo)的具體數(shù)值；用“支座角坐標(biāo)”指稱支座關(guān)于X、Y、Z軸的角 坐標(biāo)，支座關(guān)于某一個(gè)軸的角坐標(biāo)的具體數(shù)值稱為支座關(guān)于該軸的角坐標(biāo)分量，本方法中 也用支座的一個(gè)角坐標(biāo)分量表達(dá)支座關(guān)于某一個(gè)軸的角坐標(biāo)的具體數(shù)值；用“支座廣義坐 標(biāo)”指稱支座角坐標(biāo)和支座空間坐標(biāo)全體，本方法中也用支座的一個(gè)廣義坐標(biāo)分量表達(dá)支 座關(guān)于一個(gè)軸的空間坐標(biāo)或角坐標(biāo)的具體數(shù)值；支座關(guān)于X、Y、Z軸的坐標(biāo)的改變稱為支座線位移，也可以說支座空間坐標(biāo)的改變稱為支座線位移，本方法中也用支座的一個(gè)線位移 分量表達(dá)支座關(guān)于某一個(gè)軸的線位移的具體數(shù)值；支座關(guān)于X、Y、Z軸的角坐標(biāo)的改變稱為 支座角位移，本方法中也用支座的一個(gè)角位移分量表達(dá)支座關(guān)于某一個(gè)軸的角位移的具體 數(shù)值；支座廣義位移指稱支座線位移和支座角位移全體，本方法中也用支座的一個(gè)廣義位 移分量表達(dá)支座關(guān)于某一個(gè)軸的線位移或角位移的具體數(shù)值；支座線位移也可稱為平移位 移，支座沉降是支座線位移或平移位移在重力方向的分量。
[0005]物體、結(jié)構(gòu)承受的外力可稱為載荷，載荷包括面載荷和體積載荷。面載荷又稱表面 載荷，是作用于物體表面的載荷，包括集中載荷和分布載荷兩種。體積載荷是連續(xù)分布于物 體內(nèi)部各點(diǎn)的載荷，如物體的自重和慣性力。
[0006]集中載荷分為集中力和集中力偶兩種，在坐標(biāo)系中，例如在笛卡爾直角坐標(biāo)系中， 一個(gè)集中力可以分解成三個(gè)分量，同樣的，一個(gè)集中力偶也可以分解成三個(gè)分量，如果載荷 實(shí)際上是集中載荷，在本方法中將一個(gè)集中力分量或一個(gè)集中力偶分量稱為一個(gè)載荷，此 時(shí)載荷的變化具體化為一個(gè)集中力分量或一個(gè)集中力偶分量的變化。
[0007]分布載荷分為線分布載荷和面分布載荷，分布載荷的描述至少包括分布載荷的作 用區(qū)域和分布載荷的大小，分布載荷的大小用分布集度來表達(dá)，分布集度用分布特征(例如 均布、正弦函數(shù)等分布特征）和幅值來表達(dá)(例如兩個(gè)分布載荷都是均布，但其幅值不同，可 以均布?jí)毫槔齺碚f明幅值的概念：同一個(gè)結(jié)構(gòu)承受兩個(gè)不同的均布?jí)毫?，兩個(gè)分布載荷 都是均布載荷，但一個(gè)分布載荷的幅值是lOMPa,另一個(gè)分布載荷的幅值是50MPa)。如果載 荷實(shí)際上是分布載荷，本方法談?wù)撦d荷的變化時(shí)，實(shí)際上是指分布載荷分布集度的幅值的 改變，而分布載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的。在坐標(biāo)系中，一個(gè)分布載 荷可以分解成若干個(gè)分量，如果這分布載荷的若干個(gè)分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變 化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這若干個(gè)分布載荷的分量看成同樣數(shù)量 的獨(dú)立的分布載荷，此時(shí)一個(gè)載荷就代表一個(gè)分布載荷的分量，也可以將其中分布集度的 幅值變化比率相同的分量合成為一個(gè)分布載荷或稱為一個(gè)載荷。
[0008]體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點(diǎn)的載荷，如物體的自重和慣性力，體積載荷 的描述至少包括體積載荷的作用區(qū)域和體積載荷的大小，體積載荷的大小用分布集度來表 達(dá)，分布集度用分布特征(例如均布、線性函數(shù)等分布特征）和幅值來表達(dá)(例如兩個(gè)體積載 荷都是均布，但其幅值不同，可以自重為例來說明幅值的概念：同一個(gè)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)部分的材 料不同，故密度不同，所以雖然這兩個(gè)部分所受的體積載荷都是均布的，但一個(gè)部分所受的 體積載荷的幅值可能是10kN/m3，另一個(gè)部分所受的體積載荷的幅值是50kN/m3)。如果載荷 實(shí)際上是體積載荷，在本方法中實(shí)際處理的是體積載荷分布集度的幅值的改變，而體積載 荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的，此時(shí)在本方法中提到載荷的改變時(shí)實(shí)際上 是指體積載荷的分布集度的幅值的改變，此時(shí)，發(fā)生變化的載荷是指那些分布集度的幅值 發(fā)生變化的體積載荷。在坐標(biāo)系中，一個(gè)體積載荷可以分解成若干個(gè)分量(例如在笛卡爾直 角坐標(biāo)系中，體積載荷可以分解成關(guān)于坐標(biāo)系的三個(gè)軸的分量，也就是說，在笛卡爾直角坐 標(biāo)系中體積載荷可以分解成三個(gè)分量)，如果這體積載荷的若干個(gè)分量的各自的分布集度 的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這若干個(gè)體積載荷的分量 看成同樣數(shù)量的獨(dú)立的載荷，也可以將其中分布集度的幅值變化比率相同的體積載荷分量 合成為一個(gè)體積載荷或稱為一個(gè)載荷。[0009]當(dāng)載荷具體化為集中載荷時(shí)，在本方法中，“載荷單位變化”實(shí)際上是指“集中載荷的單位變化”，類似的，“載荷變化”具體指“集中載荷的大小的變化”，“載荷變化量”具體指“集中載荷的大小的變化量”，“載荷變化程度”具體指“集中載荷的大小的變化程度”，“載荷的實(shí)際變化量”是指“集中載荷的大小的實(shí)際變化量”，“發(fā)生變化的載荷”是指“大小發(fā)生變化的集中載荷”，簡(jiǎn)單地說，此時(shí)“某某載荷的某某變化”是指“某某集中載荷的大小的某某變化”。
[0010]當(dāng)載荷具體化為分布載荷時(shí)，在本方法中，“載荷單位變化”實(shí)際上是指“分布載荷的分布集度的幅值的單位變化”，而分布載荷的分布特征是不變的，類似的，“載荷變化”具體指“分布載荷的分布集度的幅值的變化”，而分布載荷的分布特征是不變的，“載荷變化量”具體指“分布載荷的分布集度的幅值的變化量”，“載荷變化程度”具體指“分布載荷的分布集度的幅值的變化程度”，“載荷的實(shí)際變化量”具體指“分布載荷的分布集度的幅值的實(shí)際變化量”，“發(fā)生變化的載荷”是指“分布集度的幅值發(fā)生變化的分布載荷”，簡(jiǎn)單地說，此時(shí)“某某載荷的某某變化”是指“某某分布載荷的分布集度的幅值的某某變化”，而所有分布載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的。
[0011]當(dāng)載荷具體化為體積載荷時(shí)，在本方法中，“載荷單位變化”實(shí)際上是指“體積載荷的分布集度的幅值的單位變化”，類似的，“載荷變化”是指“體積載荷的分布集度的幅值的變化”，“載荷變化量”是指“體積載荷的分布集度的幅值的變化量”，“載荷變化程度”是指“體積載荷的分布集度的幅值的變化程度”，“載荷的實(shí)際變化量”是指“體積載荷的分布集度的幅值的實(shí)際變化量”，“發(fā)生變化的載荷”是指“分布集度的幅值發(fā)生變化的體積載荷”，簡(jiǎn)單地說，“某某載荷的某某變化”是指“某某體積載荷的分布集度的幅值的某某變化”，而所有體積載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的。
[0012]本方法具體包括:
[0013]a.為敘述方便起見，本方法統(tǒng)一稱被評(píng)估的支承索和載荷為被評(píng)估對(duì)象，設(shè)被評(píng)估的支承索的數(shù)量和載荷的數(shù)量之和為N，即被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量為N ;確定被評(píng)估對(duì)象的編號(hào)規(guī)則，按此規(guī)則將索結(jié)構(gòu)中所 有的被評(píng)估對(duì)象編號(hào)，該編號(hào)在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣；本方法用變量k表示這一編號(hào)，k=l, 2，3，…，N ;確定指定的被監(jiān)測(cè)點(diǎn)，被監(jiān)測(cè)點(diǎn)即表征索結(jié)構(gòu)應(yīng)變信息的所有指定點(diǎn)，并給所有指定點(diǎn)編號(hào)；確定被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的被監(jiān)測(cè)的應(yīng)變方向，并給所有指定的被監(jiān)測(cè)應(yīng)變編號(hào)，“被監(jiān)測(cè)應(yīng)變編號(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)的應(yīng)變數(shù)據(jù)”由上述所有被監(jiān)測(cè)應(yīng)變組成；本方法將“索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的應(yīng)變數(shù)據(jù)”簡(jiǎn)稱為“被監(jiān)測(cè)量”;所有被監(jiān)測(cè)量的數(shù)量之和記為M，M不得小于N ;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；物體、結(jié)構(gòu)承受的外力可稱為載荷，載荷包括面載荷和體積載荷；面載荷又稱表面載荷，是作用于物體表面的載荷，包括集中載荷和分布載荷兩種；體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點(diǎn)的載荷，包括物體的自重和慣性力在內(nèi)；集中載荷分為集中力和集中力偶兩種，在包括笛卡爾直角坐標(biāo)系在內(nèi)的坐標(biāo)系中，一個(gè)集中力可以分解成三個(gè)分量，同樣的，一個(gè)集中力偶也可以分解成三個(gè)分量，如果載荷實(shí)際上是集中載荷，在本方法中將一個(gè)集中力分量或一個(gè)集中力偶分量計(jì)為或統(tǒng)計(jì)為一個(gè)載荷，此時(shí)載荷的變化具體化為一個(gè)集中力分量或一個(gè)集中力偶分量的變化；分布載荷分為線分布載荷和面分布載荷，分布載荷的描述至少包括分布載荷的作用區(qū)域和分布載荷的大小，分布載荷的大小用分布集度來表達(dá)，分布集度用分布特征和幅值來表達(dá)；如果載荷實(shí)際上是分布載荷，本方法談?wù)撦d荷的變化時(shí)，實(shí)際上是指分布載荷分布集度的幅值的改變，而所有分布載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的；在包括笛卡爾直角坐標(biāo)系在內(nèi)的坐標(biāo)系中，一個(gè)分布載荷可以分解成三個(gè)分量，如果這分布載荷的三個(gè)分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這分布載荷的三個(gè)分量計(jì)為或統(tǒng)計(jì)為三個(gè)分布載荷，此時(shí)一個(gè)載荷就代表分布載荷的一個(gè)分量；體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點(diǎn)的載荷，體積載荷的描述至少包括體積載荷的作用區(qū)域和體積載荷的大小，體積載荷的大小用分布集度來表達(dá)，分布集度用分布特征和幅值來表達(dá)；如果載荷實(shí)際上是體積載荷，在本方法中實(shí)際處理的是體積載荷分布集度的幅值的改變，而所有體積載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的，此時(shí)在本方法中提到載荷的改變時(shí)實(shí)際上是指體積載荷的分布集度的幅值的改變，此時(shí)，發(fā)生變化的載荷是指那些分布集度的幅值發(fā)生變化的體積載荷；在包括笛卡爾直角坐標(biāo)系在內(nèi)的坐標(biāo)系中，一個(gè)體積載荷可以分解成三個(gè)分量，如果這體積載荷的三個(gè)分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這體積載荷的三個(gè)分量計(jì)為或統(tǒng)計(jì)為三個(gè)分布載荷；
[0014]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；
[0015]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到太陽的一整日稱為陰天，統(tǒng)計(jì)得到T個(gè)陰天中每一個(gè)陰天的O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)天一定可以看見太陽，可以查詢資料或通過常規(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O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Λ?；;查詢索結(jié)構(gòu)所在地和所在海拔區(qū)間不少于2年的近年來的氣象資料或?qū)?測(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ATh,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)，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，設(shè)HBE為H與B和E的乘積，對(duì)應(yīng)的共有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)”，后面將通過實(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)”；設(shè)BE為B和E的乘積，本方法中在每一個(gè)選取的海拔高度處共有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)”;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1.5米，該參考平板的一面向陽，稱為向陽面，參考平板的向陽面是粗糙的和深色的，參考平板的向陽面應(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面的溫度；
[0016]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Λ Traiax ;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面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，參考平板的向陽面的溫度的實(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;由每一索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列通過常規(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Λ Ttmax ；
[0017]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Λ Tpmax和索結(jié)構(gòu)表面最大溫差八1；_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)境最大誤差不大于參考日溫差Λ?；，且參考平板最大溫差Λ Tpmax減去2攝氏度后不大于Δ Temax,且索結(jié)構(gòu)表面最大溫差Δ 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)0.1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)0.1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“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Λ Th得到的數(shù)值，為方便敘述取Λ Th的單位為。C/m，為方便敘述取Ah的單位為m ;“R個(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)占.[0018]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)是包括索結(jié)構(gòu)集中載荷測(cè)量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)分布載荷測(cè)量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)體積載荷測(cè)量數(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)支座廣義坐標(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)在內(nèi)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)包括初始索結(jié)構(gòu)支座空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在得到初始索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的同時(shí)，測(cè)量計(jì)算得到包括支承索的無損檢測(cè)數(shù)據(jù)在內(nèi)的能夠表達(dá)支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)，此時(shí)的能夠表達(dá)支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)稱為支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)；所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值組成被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。，被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。的編號(hào)規(guī)則與M個(gè)被監(jiān)測(cè)量的編號(hào)規(guī)則相同；利用支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)以及索結(jié)構(gòu)載荷測(cè)量數(shù)據(jù)建立被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。，向量d。表示用初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。表示的索結(jié)構(gòu)的被評(píng)估對(duì)象的初始健康狀態(tài)；被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。的元素個(gè)數(shù)等于N，d。的元素與被評(píng)
估對(duì)象是--對(duì)應(yīng)關(guān)系，向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則與被評(píng)估對(duì)象的編號(hào)規(guī)則相同；如果d。
的某一個(gè)元素對(duì)應(yīng)的被評(píng)估對(duì)象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么d。的該元素的數(shù)值代表對(duì)應(yīng)支承索的初始損傷程度，若該元素的數(shù)值為O，表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是完好的，沒有損傷的，若其數(shù)值為100%，則表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索已經(jīng)完全喪失承載能力，若其數(shù)值介于O和100%之間，則表示該支承索喪失了相應(yīng)比例的承載能力；如果d。的某一個(gè)元素對(duì)應(yīng)的被評(píng)估對(duì)象是某一個(gè)載荷，本方法中取d。的該元素?cái)?shù)值為0，代表這個(gè)載荷的變化的初始數(shù)值為O ;如果沒有支承索的無損檢測(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)為無損傷無松弛狀態(tài)時(shí)，向量d。中與支承索相關(guān)的各元素?cái)?shù)值取O ;初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量U。；
[0019]d.根據(jù)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)、支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)集中載荷測(cè)量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)分布載荷測(cè)量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)體積載荷測(cè)量數(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)支座廣義坐標(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。的被評(píng)估對(duì)象健康狀態(tài)用被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量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；第一次建立計(jì)入“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型At0'被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj和“當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量TtJ ;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Attj和被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj時(shí)，索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Attj就 等于索結(jié)構(gòu)的初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。，被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj就等于被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。'At0對(duì)應(yīng)的“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”稱為“當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，記為“當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量IV’，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Attj時(shí)，Tt0就等于T。；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Attj的索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量Uttj,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Attj時(shí)，Ut0就等于U。^t0的被評(píng)估對(duì)象的初始健康狀態(tài)與A。的被評(píng)估對(duì)象的健康狀態(tài)相同，也用被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。表示，在后面的循環(huán)過程中Attj的被評(píng)估對(duì)象的初始健康狀態(tài)始終用被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。表示;T0、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C。由A。的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成；!"。、卬。和
d。是At0的參數(shù)，Ct0由At0的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成；
[0020]e.從這里進(jìn)入由第e步到第m步的循環(huán)；在結(jié)構(gòu)服役過程中，不斷按照“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)，“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的當(dāng)前數(shù)據(jù)稱為“當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，記為“當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量?"”，向量Tt的定義方式與向量Τ。的定義方式相同；在實(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Tt的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)，所有索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座廣義坐標(biāo)向量Ut,向量Ut的定義方式與向量U。的定義方式相同；
[0021]f.根據(jù)當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座廣義坐標(biāo)向量Ut和當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt,按照步驟fl至f3更新當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型At。、當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量U1。、被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj和當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tttj ；
[0022]fl.分別比較Ut與Ut^Tt與浐。，如果Ut等于Ut0且Tt等于浐。，則AVuVCttj和浐。保持不變，否則需要按下列步驟對(duì)#。、Ut0和Tttj進(jìn)行更新；
[0023]f2.計(jì)算Ut與U。的差，Ut與U。的差就是索結(jié)構(gòu)支座關(guān)于初始位置的支座廣義位移，用支座廣義位移向量V表示支座廣義位移，V等于Ut減去U。，支座廣義位移向量V中的元素與支座廣義位移分量之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，支座廣義位移向量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)指定方向的廣義位移；計(jì)算Tt與T。的差，Tt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，Tt與T。的差用穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S表示，S等于Tt減去T。，S表示索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化；
[0024]f3.先對(duì)A。中的索結(jié)構(gòu)支座施加支座廣義位移約束，支座廣義位移約束的數(shù)值就取自支座廣義位移向量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)支座施加支座廣義位移約束且對(duì)A0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#。，更新At0的同時(shí)，Ut0所有元素?cái)?shù)值也用Ut所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 U'，Tt0所有元素?cái)?shù)值也用Tt的所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 1"。，這樣就得到了正確地對(duì)應(yīng)于Attj的Tttj和Ut0 ;更新Cttj的方法是:當(dāng)更新Attj后，通過力學(xué)計(jì)算得到Attj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Cttj.,At0的支承索的初始健康狀態(tài)始終用被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。表示；
[0025]g.在當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Attj的基礎(chǔ)上按照步驟gl至g4進(jìn)行若干次力學(xué)計(jì)算，通過計(jì)算獲得索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣Λ C和被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du ；
[0026]gl.索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣AC是不斷更新的，即在更新當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型AV當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Ct0和當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt0之后，必須接著更新索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ C和被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du;
[0027]g2.在索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型At0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)值上等于所有被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量N，有N個(gè)評(píng)估對(duì)象就有N次計(jì)算；依據(jù)被評(píng)估對(duì)象的編號(hào)規(guī)則，依次進(jìn)行計(jì)算；每一次計(jì)算假設(shè)只有一個(gè)被評(píng)估對(duì)象在原有損傷或載荷的基礎(chǔ)上再增加單位損傷或載荷單位變化，具體的，如果該被評(píng)估對(duì)象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么就假設(shè)該支承索在向量d。表示的該支承索已有損傷的基礎(chǔ)上再增加單位損傷，如果該被評(píng)估對(duì)象是一個(gè)載荷，就假設(shè)該載荷在向量d。表示的該載荷已有變化量的基礎(chǔ)上再增加載荷單位變化，用Duk記錄這一增加的單位損傷或載荷單位變化，其中k表示增加單位損傷或載荷單位變化的被評(píng)估 對(duì)象的編號(hào)，Duk是被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du的一個(gè)元素，被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du的元素的編號(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)算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評(píng)估對(duì)象不同于其它次計(jì)算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評(píng)估對(duì)象，每一次計(jì)算都利用力學(xué)方法計(jì)算索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前計(jì)算值，每一次計(jì)算得到的所有被監(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)前向量，被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前向量的元素編號(hào)規(guī)則與被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。的元素編號(hào)規(guī)則相同；
[0028]g3.每一次計(jì)算得到的被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前向量減去被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj得到一個(gè)向量，再將該向量的每一個(gè)元素都除以該次計(jì)算所假設(shè)的單位損傷或載荷單位變化數(shù)值，得到一個(gè)被監(jiān)測(cè)量單位變化向量，有N個(gè)被評(píng)估對(duì)象就有N個(gè)被監(jiān)測(cè)量單位變化
向量;
[0029]g4.由這N個(gè)被監(jiān)測(cè)量單位變化向量按照N個(gè)被評(píng)估對(duì)象的編號(hào)規(guī)則，依次組成有N列的索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣AC ;索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ C的每一列對(duì)應(yīng)于一個(gè)被監(jiān)測(cè)量單位變化向量；索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ C的每一行對(duì)應(yīng)于同一個(gè)被監(jiān)測(cè)量在不同被評(píng)估對(duì)象增加單位損傷或載荷單位變化時(shí)的不同的單位變化幅度；索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ C的列的編號(hào)規(guī)則與向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則相同，索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣AC的行的編號(hào)規(guī)則與M個(gè)被監(jiān)測(cè)量的編號(hào)規(guī)則相同；
[0030]h.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Tt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Tt的時(shí)刻的同一時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前實(shí)測(cè)數(shù)值，組成被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量C ;被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量C和被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj與被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。的定義方式相同，三個(gè)向量的相同編號(hào)的元素表示同一被監(jiān)測(cè)量在不同時(shí)刻的具體數(shù)值；
[0031]1.定義被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d，被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d的元素個(gè)數(shù)等于被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量，被 評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d的元素和被評(píng)估對(duì)象之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d的元素?cái)?shù)值代表對(duì)應(yīng)被評(píng)估對(duì)象的名義損傷程度或名義載荷變化量；向量d的元素的編號(hào)規(guī)則與向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則相同；
[0032]j.依據(jù)被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量C同被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C。、索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△(:和待求的被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d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1，式I中除d外的其它量均為已知，求解式I就可以算出被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d;
[0033]C = Co + AC.?Ι式 I
[0034]k.定義被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da，被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da的元素個(gè)數(shù)等于被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量，被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da的元素和被評(píng)估對(duì)象之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da的元素?cái)?shù)值代表對(duì)應(yīng)被評(píng)估對(duì)象的實(shí)際損傷程度或?qū)嶋H載荷變化量；向量da的元素的編號(hào)規(guī)則與向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則相同；
[0035]1.利用式2表達(dá)的被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da的第k個(gè)元素d\同被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。的第k個(gè)元素(I。,和被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d的第k個(gè)元素dk間的關(guān)系，計(jì)算得到被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da的所有元素；
[0036]_心)(1 -dk),如果該元素對(duì)應(yīng)于一根支承索
4 =| dok+dk,如果該元素不對(duì)應(yīng)于一根支承索-2
[0037]式2中k=l，2，3，…….，N，d\表示第k個(gè)被評(píng)估對(duì)象的當(dāng)前實(shí)際健康狀態(tài)，如果該被評(píng)估對(duì)象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么d\表示其當(dāng)前實(shí)際損傷，d\為O時(shí)表示無損傷，為100%時(shí)表示該支承索徹底喪失承載能力，介于O與100%之間時(shí)表示喪失相應(yīng)比例的承載能力；如果該被評(píng)估對(duì)象是一個(gè)載荷，那么d\表示該載荷的實(shí)際變化量；所以根據(jù)被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da能夠確定有哪些支承索受損及其損傷程度，確定有哪些載荷發(fā)生了變化及其變化的數(shù)值；至此本方法實(shí)現(xiàn)了剔除支座廣義位移、載荷變化和結(jié)構(gòu)溫度變化的影響的、索結(jié)構(gòu)的受損索識(shí)別，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了剔除支座廣義位移、結(jié)構(gòu)溫度變化和支承索健康狀態(tài)變化影響的、載荷變化量的識(shí)別；
[0038]m.回到第e步,開始由第e步到第m步的下一次循環(huán)。
[0039]有益效果:本方法實(shí)現(xiàn)了已有方法不可能具備的兩種功能，分別是:一、在索結(jié)構(gòu)發(fā)生支座廣義位移時(shí)，在結(jié)構(gòu)承受的載荷和結(jié)構(gòu)(環(huán)境)溫度變化時(shí)，能夠剔除索結(jié)構(gòu)支座廣義位移、載荷變化和結(jié)構(gòu)溫度變化對(duì)索結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)識(shí)別結(jié)果的影響，從而準(zhǔn)確地識(shí)別出受損索的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)方法；二、本方法在識(shí)別出受損索的同時(shí)，還能同時(shí)識(shí)別出載荷的變化，即本方法能夠剔除索結(jié)構(gòu)支座廣義位移、結(jié)構(gòu)溫度變化和支承索健康狀態(tài)變化的影響，實(shí)現(xiàn)載荷變化程度的正確識(shí)別。
【具體實(shí)施方式】
[0040]本方法采用一種算法，該算法用于識(shí)別受損索和載荷的變化。具體實(shí)施時(shí)，下列步驟是可采取的各種步驟中的一種。
[0041]第一步:首先確認(rèn)索結(jié)構(gòu)承受的可能發(fā)生變化的載荷的數(shù)量。根據(jù)索結(jié)構(gòu)所承受的載荷的特點(diǎn)，確認(rèn)其中“所有可能發(fā)生變化的載荷”，或者將所有的載荷視為“所有可能發(fā)生變化的載荷”，設(shè)共有JZ W個(gè)可能發(fā)生變化的載荷，本方法通過識(shí)別這JZW個(gè)“所有可能發(fā)生變化的載荷”的變化程度來表達(dá)“所有可能發(fā)生變化的載荷”的變化量。
[0042]設(shè)索結(jié)構(gòu)的支承索的數(shù)量和JZW個(gè)“所有可能發(fā)生變化的載荷”的數(shù)量之和為N。為敘述方便起見，本方法統(tǒng)一稱被評(píng)估的支承索和“所有可能發(fā)生變化的載荷”為“被評(píng)估對(duì)象”，共有N個(gè)被評(píng)估對(duì)象。給被評(píng)估對(duì)象連續(xù)編號(hào)，該編號(hào)在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣。
[0043]“結(jié)構(gòu)的全部被監(jiān)測(cè)的應(yīng)變數(shù)據(jù)”可由結(jié)構(gòu)上K個(gè)指定點(diǎn)的、及每個(gè)指定點(diǎn)的L個(gè)指定方向的應(yīng)變來描述，結(jié)構(gòu)應(yīng)變數(shù)據(jù)的變化就是K個(gè)指定點(diǎn)的所有應(yīng)變的變化。每次共有M (M=KXL)個(gè)應(yīng)變測(cè)量值或計(jì)算值來表征結(jié)構(gòu)應(yīng)變信息。K和M —般不得小于N。
[0044]綜合上述被監(jiān)測(cè)量，整個(gè)索結(jié)構(gòu)共有M個(gè)被監(jiān)測(cè)量，M不得小于被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量
N0
[0045]為方便起見，在本方法中將“索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的所有參量”簡(jiǎn)稱為“被監(jiān)測(cè)量”。給M個(gè)被監(jiān)測(cè)量連續(xù)編號(hào)，該編號(hào)在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣。本方法用用變量j表示這一編號(hào)，j=l, 2, 3，…，Μ。
[0046]按技術(shù)方案規(guī)定的步驟確定“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測(cè)量計(jì)算方法”。[0047]第二步:建立初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。。
[0048]在索結(jié)構(gòu)竣工之時(shí)，或者在建立健康監(jiān)測(cè)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。。
[0049]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)。
[0050]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)。
[0051]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，按技術(shù)方案規(guī)定的方法，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)。初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量U。。利用支承索的無損檢測(cè)數(shù)據(jù)等能夠表達(dá)支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)以及索結(jié)構(gòu)載荷測(cè)量數(shù)據(jù)建立被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。，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)的被評(píng)估對(duì)象的初始健康狀態(tài)。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)支座廣義坐標(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。。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。
[0052]第三步:第一次建立當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型AV被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Ct0和“當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt/,具體方法是:在初始時(shí)刻，即第一次建立當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型At0和被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj時(shí)，Attj就等于A。，Ct0就等于CojAt0對(duì)應(yīng)的“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”記為“當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量1"?！?，在初始時(shí)刻(也就是第一次建立Attj時(shí))，浐。就等于T。，向量Tttj的定義方式與向量T。的定義方式相同。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Attj的索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量Uttj;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Attj時(shí)，Ut0就等于U。。At。的評(píng)估對(duì)象的健康狀態(tài)與A。的評(píng)估對(duì)象的健康狀態(tài)(被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。表示)相同，在循環(huán)過程中Attj的評(píng)估對(duì)象的健康狀態(tài)始終用被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d0表示。Tt0' Ut0和d0是At0的參數(shù)，Ct0由At0的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成。
[0053]第四步:在索結(jié)構(gòu)服役過程中，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)(稱為“當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt",向量Tt的定義方式與向量T。的定義方式相同)。在實(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Tt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Tt的時(shí)刻的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前實(shí)測(cè)數(shù)值，組成“被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量C”。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Tt的同時(shí)，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(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)支座廣義坐標(biāo)向量UtO
[0054]第五步:根據(jù)當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座廣義坐標(biāo)向量Ut和當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt,在必要時(shí)更新當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型At。、當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量U1。、被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj和當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量?"。。在第四步實(shí)測(cè)得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座廣義坐標(biāo)向量Ut和當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt后，分別比較Ut和U、、Tt和Tt0,如果Ut等于Ut0且Tt等于Tt0,則不需要對(duì)A、、Ut0和Tt0進(jìn)行更新，否則需要對(duì)#。、Ut0和Tttj進(jìn)行更新，更新方法按技術(shù)方案規(guī)定的步驟進(jìn)行。
[0055]第六步:在當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Attj的基礎(chǔ)上，按技術(shù)方案規(guī)定的步驟進(jìn)行若干次力學(xué)計(jì)算，通過計(jì)算獲得索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ C和被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du。具體的，如果該被評(píng)估對(duì)象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么就假設(shè)該支承索在向量d。表示的該支承索已有損傷的基礎(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)，如果該被評(píng)估對(duì)象是一個(gè)載荷，就假設(shè)該載荷在向量d。表示的該載荷已有變化量的基礎(chǔ)上再增加載荷單位變化(如果該載荷是分布載荷，且該分布載荷是線分布載荷，載荷單位變化可以取lkN/m、2kN/m、3kN/m或lkNm/m、2kNm/m、3kNm/m等為單位變化；如果該載荷是分布載荷，且該分布載荷是是面分布載荷，載荷單位變化可以取IMPa、2MPa、3MPa或lkNm/m2、2kNm/m2、3kNm/m2等為單位變化；如果該載荷是集中載荷，且該集中載荷是力偶，載荷單位變化可以取lkNm、2kNm、3kNm等為單位變化；如果該載荷是集中載荷，且該集中載荷是集中力，載荷單位變化可以取lkN、2kN、3kN等為單位變化；如果該載荷是體積載荷，載荷單位變化可以取lkN/m3、2kN/m3、3kN/m3等為單位變化)。
[0056]第七步:建立線性關(guān)系誤 差向量e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C。、單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣AC)，在第六步進(jìn)行每一次計(jì)算的同時(shí)，即在每一次計(jì)算假設(shè)被評(píng)估對(duì)象中只有一個(gè)被評(píng)估對(duì)象的增加單位損傷或載荷單位變化Duk，每一次計(jì)算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評(píng)估對(duì)象不同于其它次計(jì)算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評(píng)估對(duì)象，每一次計(jì)算都利用力學(xué)方法(例如采用有限元法)計(jì)算索結(jié)構(gòu)中所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前數(shù)值，每一次計(jì)算組成一個(gè)被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前向量C的同時(shí)，每一次計(jì)算組成一個(gè)損傷向量d,本步出現(xiàn)的損傷向量d只在本步使用，損傷向量d的所有元素中只有一個(gè)元素的數(shù)值取Duk，其它元素的數(shù)值取0，損傷向量d的元素的編號(hào)規(guī)則與向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則相同；將(:、Ct0,八(:、011、(1帶入式(1)，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e ;有N個(gè)被評(píng)估對(duì)象就有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e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e。向量g等于最終的誤差向量e。
[0057]e - abs(AC.d - C + Co)(I)
[0058]式(I)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。[0059]第八步: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)(例如含應(yīng)變測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理器等)、索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(含全站儀、角度測(cè)量傳感器、信號(hào)調(diào)理器等)、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)、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、索結(jié)構(gòu)的每一個(gè)支座廣義坐標(biāo)、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)的被評(píng)估對(duì)象的健康監(jiān)測(cè)軟件，包括記錄信號(hào)采集器傳遞來的信號(hào)；當(dāng)監(jiān)測(cè)到被評(píng)估對(duì)象健康狀態(tài)有變化時(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。
[0060]第九步:將被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Ct^單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣Λ C、被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du參數(shù)以數(shù)據(jù)文件的方式保存在運(yùn)行健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的計(jì)算機(jī)硬盤上。
[0061]第十步:編制并在計(jì)算機(jī)上安裝運(yùn)行本方法系統(tǒng)軟件，該軟件將完成本方法任務(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)
[0062]第十一步:依據(jù)被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量C同被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C。、單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ C、被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du和被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d (由所有索當(dāng)前名義損傷量組成)間存在的近似線性關(guān)系(式(2))，按照多目標(biāo)優(yōu)化算法計(jì)算被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d的非劣解，也就是帶有合理誤差、但可以比較準(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。
[0063]C = C0+AC^d(2)
[0064]可以采用多目標(biāo)優(yōu)化算法中的目標(biāo)規(guī)劃法(Goal Attainment Method)求解式(2)得到當(dāng)前損傷向量d。
[0065]第十二步:利用被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da的第k個(gè)元素d\同被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。的第k個(gè)元素(I。,和被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d的第k個(gè)元素dk間的關(guān)系，計(jì)算得到被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da的所有元素。
[0066]d\表示第k個(gè)被評(píng)估對(duì)象的當(dāng)前實(shí)際健康狀態(tài)，如果該被評(píng)估對(duì)象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么d\表示其當(dāng)前實(shí)際損傷，d\為O時(shí)表示無損傷，為100%時(shí)表示該支承索徹底喪失承載能力，介于O與100%之間時(shí)表示喪失相應(yīng)比例的承載能力；如果該被評(píng)估對(duì)象是一個(gè)載荷，其定義見式(15)，那么d\表示其相對(duì)于建立初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。時(shí)結(jié)構(gòu)所承受的對(duì)應(yīng)載荷的變化量；所以根據(jù)被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量da能夠確定有哪些支承索受損及其損傷程度，同時(shí)能夠確定有哪些載荷發(fā)生了變化及其數(shù)值。
[0067]第十三步:健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)定期自動(dòng)或由人員操作健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)生成索系統(tǒng)健康情況報(bào)表。
[0068]第十四步:在指定條件下，健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)自動(dòng)操作通信報(bào)警設(shè)備向監(jiān)控人員、業(yè)主和(或)指定的人員報(bào)警。
[0069]第十五步:回到第四 步，開始由第四步到第十五步的循環(huán)。
【權(quán)利要求】
1.廣義位移應(yīng)變監(jiān)測(cè)受損索載荷識(shí)別方法，其特征在于所述方法包括: a.為敘述方便起見，本方法統(tǒng)一稱被評(píng)估的支承索和載荷為被評(píng)估對(duì)象，設(shè)被評(píng)估的支承索的數(shù)量和載荷的數(shù)量之和為N，即被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量為N ;確定被評(píng)估對(duì)象的編號(hào)規(guī)則，按此規(guī)則將索結(jié)構(gòu)中所有的被評(píng)估對(duì)象編號(hào)，該編號(hào)在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣；本方法用變量k表示這一編號(hào)，k=l, 2，3，…，N ;確定指定的被監(jiān)測(cè)點(diǎn)，被監(jiān)測(cè)點(diǎn)即表征索結(jié)構(gòu)應(yīng)變信息的所有指定點(diǎn)，并給所有指定點(diǎn)編號(hào)；確定被監(jiān)測(cè)點(diǎn)的被監(jiān)測(cè)的應(yīng)變方向，并給所有指定的被監(jiān)測(cè)應(yīng)變編號(hào)，“被監(jiān)測(cè)應(yīng)變編號(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)的應(yīng)變數(shù)據(jù)”由上述所有被監(jiān)測(cè)應(yīng)變組成；本方法將“索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的應(yīng)變數(shù)據(jù)”簡(jiǎn)稱為“被監(jiān)測(cè)量”;所有被監(jiān)測(cè)量的數(shù)量之和記為M，M不得小于N ;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；物體、結(jié)構(gòu)承受的外力可稱為載荷，載荷包括面載荷和體積載荷；面載荷又稱表面載荷，是作用于物體表面的載荷，包括集中載荷和分布載荷兩種；體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點(diǎn)的載荷，包括物體的自重和慣性力在內(nèi)；集中載荷分為集中力和集中力偶兩種，在包括笛卡爾直角坐標(biāo)系在內(nèi)的坐標(biāo)系中，一個(gè)集中力可以分解成三個(gè)分量，同樣的，一個(gè)集中力偶也可以分解成三個(gè)分量，如果載荷實(shí)際上是集中載荷，在本方法中將一個(gè)集中力分量或一個(gè)集中力偶分量計(jì)為或統(tǒng)計(jì)為一個(gè)載荷，此時(shí)載荷的變化具體化為一個(gè)集中力分量或一個(gè)集中力偶分量的變化；分布載荷分為線分布載荷和面分布載荷，分布載荷的描述至少包括分布載荷的作用區(qū)域和分布載荷的大小，分布載荷的大小用分布集度來表達(dá)，分布集度用分布特征和幅值來表達(dá)；如果載荷實(shí)際上是分布載荷，本方法談?wù)撦d荷的變化時(shí)，實(shí)際上是指分布載荷分布集度的幅值的改變，而所有分布載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的；在包括笛卡爾直角坐標(biāo)系在內(nèi)的坐標(biāo)系中，一個(gè)分布載荷可以分解成三個(gè)分量，如果這分布載荷的三個(gè)分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這分布載荷的三個(gè)分量計(jì)為或統(tǒng)計(jì)為三個(gè)分布載荷，此時(shí)一個(gè)載荷就代表分布載荷的一個(gè)分量；體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點(diǎn)的載荷，體積載荷的描述至少包括體積載荷的作用區(qū)域和體積載荷的大小，體積載荷的大小用分布集度來表達(dá)，分布集度用分布特征和幅值來表達(dá)；如果載荷實(shí)際上是體積載荷，在本方法中實(shí)際處理的是體積載荷分布集度的幅值的改變，而所有體積載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的，此時(shí)在本方法中提到載荷的改變時(shí)實(shí)際上是指體積載荷的分 布 集度的幅值的改變，此時(shí)，發(fā)生變化的載荷是指那些分布集度的幅值發(fā)生變化的體積載荷；在包括笛卡爾直角坐標(biāo)系在內(nèi)的坐標(biāo)系中，一個(gè)體積載荷可以分解成三個(gè)分量，如果這體積載荷的三個(gè)分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化，且變化的比率不全部相同，那么在本方法中把這體積載荷的三個(gè)分量計(jì)為或統(tǒng)計(jì)為三個(gè)分布載荷； 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到太陽的一整日稱為陰天，統(tǒng)計(jì)得到T個(gè)陰天中每一個(gè)陰天的O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)天一定可以看見太陽，可以查詢資料或通過常規(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O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ATh,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)，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，設(shè)HBE為H與B和E的乘積，對(duì)應(yīng)的共有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)”，后面將通過實(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)”；設(shè)BE為B和E的乘積，本方法中在每一個(gè)選取的海拔高度處共有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)”;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1.5米，該參考平板的一面向陽，稱為向陽面，參考平板的向陽面是粗糙的和深色的，參考平板的向陽面應(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ATemax ；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面的溫度的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列，參考平板的向陽面的溫度的實(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;由每一索結(jié)構(gòu)表面溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)序列通過常規(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Δ 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Λ 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Λ Traiax不大于參考日溫差Λ ?；，且參考平板最大溫差A(yù)Tpmax減去2攝氏度后不大于Λ 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)0.1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)0.1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” Λ 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“ΗΒΕ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“ΗΒΕ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“ΗΒΕ個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”與“ΗΒΕ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)”，“ΗΒΕ個(gè)索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)”稱為“ΗΒΕ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“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Λ Th得到的數(shù)值，為方便敘述取Λ Th的單位為。C/m，為方便敘述取Ah的單位為m ;“R個(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)是包括索結(jié)構(gòu)集中載荷測(cè)量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)分布載荷測(cè)量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)體積載荷測(cè)量數(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)支座廣義坐標(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)在內(nèi)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)包括初始索結(jié)構(gòu)支座空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)和初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)，在得到初始索結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的同時(shí)，測(cè)量計(jì)算得到包括支承索的無損檢測(cè)數(shù)據(jù)在內(nèi)的能夠表達(dá)支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)，此時(shí)的能夠表達(dá)支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)稱為支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)；所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值組成被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。，被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。的編號(hào)規(guī)則與M個(gè)被監(jiān)測(cè)量的編號(hào)規(guī)則相同；利用支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)以及索結(jié)構(gòu)載荷測(cè)量數(shù)據(jù)建立被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。，向量d。表示用初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。表示的索結(jié)構(gòu)的被評(píng)估對(duì)象的初始健康狀態(tài)；被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。的元素個(gè)數(shù)等于N，d。的元素與被評(píng)估對(duì)象是--對(duì)應(yīng)關(guān)系，向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則與被評(píng)估對(duì)象的編號(hào)規(guī)則相同；如果d。的某一個(gè)元素對(duì)應(yīng)的被評(píng)估對(duì)象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么d。的該元素的數(shù)值代表對(duì)應(yīng)支承索的初始損傷程度，若該元素的數(shù)值為O，表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是完好的，沒有損傷的，若其數(shù)值為100%，則`表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索已經(jīng)完全喪失承載能力，若其數(shù)值介于O和100%之間，則表示該支承索喪失了相應(yīng)比例的承載能力；如果d。的某一個(gè)元素對(duì)應(yīng)的被評(píng)估對(duì)象是某一個(gè)載荷，本方法中取d。的該元素?cái)?shù)值為0，代表這個(gè)載荷的變化的初始數(shù)值為O ;如果沒有支承索的無損檢測(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)為無損傷無松弛狀態(tài)時(shí)，向量d。中與支承索相關(guān)的各元素?cái)?shù)值取O ;初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量U。； d.根據(jù)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)、支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)集中載荷測(cè)量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)分布載荷測(cè)量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)體積載荷測(cè)量數(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)支座廣義坐標(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。的被評(píng)估對(duì)象健康狀態(tài)用被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量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；第一次建立計(jì)入“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型At。、被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj和“當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量TtJ ;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Attj和被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj時(shí)，索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Attj就等于索結(jié)構(gòu)的初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A。，被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj就等于被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。'At0對(duì)應(yīng)的“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”稱為“當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，記為“當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量?"。”，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Attj時(shí)，I"。就等于Τ。；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Attj的索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量Uttj,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Attj時(shí)，Ut0就等于U。^t0的被評(píng)估對(duì)象的初始健康狀態(tài)與A。的被評(píng)估對(duì)象的健康狀態(tài)相同，也用被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。表示，在后面的循環(huán)過程中At0的被評(píng)估對(duì)象的初始健康狀態(tài)始終用被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。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C。由A。的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成；!"。、Ut0和d。是Y。的參數(shù)，Ct0由At0的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成； e.從這里進(jìn)入由第e步到第m步的循環(huán)；在結(jié)構(gòu)服役過程中，不斷按照“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)，“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的當(dāng)前數(shù)據(jù)稱為“當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”，記為“當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt'向量Tt的定義方式與向量T。的定義方式相同；在實(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Tt的同一時(shí)刻，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)，所有索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座廣義坐標(biāo)向量Ut,向量Ut的定義方式與向量U。的定義方式相同； f.根據(jù)當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)支座廣義坐標(biāo)向量Ut和當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tt,按照步驟fl至f3更新當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型At。、當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量U、、被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj和當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tttj ； fl.分別比較Ut與U、、Tt與Tt0,如果Ut等于Ut0且Tt等于Tt0,則At0' U'、Ct0和Tt0保持不變，否則需要按下列步驟對(duì)#。、Ut0和Tttj進(jìn)行更新； f2.計(jì)算Ut與U。的差，Ut與U。的差就是索結(jié)構(gòu)支座關(guān)于初始位置的支座廣義位移，用支座廣義位移向量V表示支座廣義位移，V等于Ut減去U。，支座廣義位移向量V中的元素與支座廣義位移分量之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，支座廣義位移向量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)指定方向的廣義位移；計(jì)算Tt與T。的差，Tt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，Tt與T。的差用穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S表示，S等于Tt減去T。，S表示索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化； f3.先對(duì)A0中的索結(jié)構(gòu)支座施加支座廣義位移約束，支座廣義位移約束的數(shù)值就取自支座廣義位移向量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)支座施加支座廣義位移約束且對(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#。，更新Attj的同時(shí)，Uttj所有元素?cái)?shù)值也用Ut所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 U', Tt0所有元素?cái)?shù)值也用Tt的所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了 ?"。，這樣就得到了正確地對(duì)應(yīng)于Attj的Tttj和Ut0 ;更新Cttj的方法是:當(dāng)更新Attj后，通過力學(xué)計(jì)算得到Attj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ct。-X0的支承索的初始健康狀態(tài)始終用被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d。表示； g.在當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Attj的基礎(chǔ)上按照步驟gl至g4進(jìn)行若干次力學(xué)計(jì)算，通過計(jì)算獲得索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣Λ C和被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du ； gl.索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ C是不斷更新的，即在更新當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型#。、當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量Ut。、被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C。和當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量I"。之后，必須接著更新索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ C和被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du; g2.在索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Attj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)值上等于所有被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量N，有N個(gè)評(píng)估對(duì)象就有N次計(jì)算；依據(jù)被評(píng)估對(duì)象的編號(hào)規(guī)則，依次進(jìn)行計(jì)算；每一次計(jì)算假設(shè)只有一個(gè)被評(píng)估對(duì)象在原有損傷或載荷的基礎(chǔ)上再增加單位損傷或載荷單位變化，具體的，如果該被評(píng)估對(duì)象是索系統(tǒng)中的一根支承索，那么就假設(shè)該支承索在向量d。表示的該支承索已有損傷的基礎(chǔ)上再增加單位損傷，如果該被評(píng)估對(duì)象是一個(gè)載荷，就假設(shè)該載荷在向量d。表示的該載荷已有變化量的基礎(chǔ)上再增加載荷單位變化，用Duk記錄這一增加的單位損傷或載荷單位變化，其中k表示增加單位損傷或載荷單位變化的被評(píng)估對(duì)象的編號(hào)，Duk是被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du的一個(gè)元素，被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Du的元素的編號(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)算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評(píng)估對(duì)象不同于其它次計(jì)算中增加單位損傷或載荷單位變化的被評(píng)估對(duì)象，每一次計(jì)算都利用力學(xué)方法計(jì)算索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前計(jì)算值，每一次計(jì)算得到的所有被監(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)前向量，被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前向量的元素編號(hào)規(guī)則與被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。的元素編號(hào)規(guī)則相同； g3.每一次計(jì)算得到的被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前向量減去被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj得到一個(gè)向量，再將該向量的每一個(gè)元素都除以該次計(jì)算所假設(shè)的單位損傷或載荷單位變化數(shù)值，得到一個(gè)被監(jiān)測(cè)量單位變化向量，有N個(gè)被評(píng)估對(duì)象就有N個(gè)被監(jiān)測(cè)量單位變化向量; g4.由這N個(gè)被監(jiān)測(cè)量單位變化向`量按照N個(gè)被評(píng)估對(duì)象的編號(hào)規(guī)則，依次組成有N列的索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△ C ;索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣AC的每一列對(duì)應(yīng)于一個(gè)被監(jiān)測(cè)量單位變化向量；索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ΔC的每一行對(duì)應(yīng)于同一個(gè)被監(jiān)測(cè)量在不同被評(píng)估對(duì)象增加單位損傷或載荷單位變化時(shí)的不同的單位變化幅度；索結(jié)構(gòu)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)則與向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則相同，索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△(:的行的編號(hào)規(guī)則與M個(gè)被監(jiān)測(cè)量的編號(hào)規(guī)則相同； h.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Tt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Tt的時(shí)刻的同一時(shí)刻的索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前實(shí)測(cè)數(shù)值，組成被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量C ;被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量C和被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cttj與被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C。的定義方式相同，三個(gè)向量的相同編號(hào)的元素表示同一被監(jiān)測(cè)量在不同時(shí)刻的具體數(shù)值；i.定義被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d，被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d的元素個(gè)數(shù)等于被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量，被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d的元素和被評(píng)估對(duì)象之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d的元素?cái)?shù)值代表對(duì)應(yīng)被評(píng)估對(duì)象的名義損傷程度或名義載荷變化量；向量d的元素的編號(hào)規(guī)則與向量d。的元素的編號(hào)規(guī)則相同； j.依據(jù)被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量C同被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量C。、索結(jié)構(gòu)單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣△(:和待求的被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d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1，式I中除d外的其它量均為已知，求解式I就可以算出被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量d ；
【文檔編號(hào)】G01B21/02GK103868731SQ201410085769
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】韓玉林, 韓佳邑 申請(qǐng)人:東南大學(xué)