[發明專利]基于角度監測識別受損索支座廣義位移的健康監測方法

無效

• 申請號: 201110144485.8
• 申請日: 2011-05-31
• 公開（公告）號: CN102323098A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 韓玉林;萬江;韓佳邑
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01B21/02;G01B21/32;G01B21/22;G01L5/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于角度監測識別受損索支座廣義位移的健康監測方法，其特征在于所述方法包括：

a.為敘述方便起見，統一稱被評估的支承索和支座廣義位移分量為被評估對象，設被評估的支承索的數量和支座廣義位移分量的數量之和為N，即被評估對象的數量為N；確定被評估對象的編號規則，按此規則將索結構中所有的被評估對象編號，該編號在后續步驟中將用于生成向量和矩陣；本發明用變量i表示這一編號，i＝1，2，3，...，N；

b.確定指定的被測量點，給所有指定點編號；確定過每一測量點的被測量直線，給所有指定的被測量直線編號；確定每一被測量直線的被測量的角度坐標分量，給所有被測量角度坐標分量編號；上述編號在后續步驟中將用于生成向量和矩陣；“結構的全部被監測的角度數據”由上述所有被測量角度坐標分量組成；為方便起見，將“結構的被監測的角度數據”簡稱為“被監測量”；所有被測量角度坐標分量的數量之和不得小于N；

c.直接測量計算得到索結構的所有被監測量的初始數值，組成被監測量初始向量C_o；在實測得到被監測量初始向量C_o的同時，實測得到索結構的所有索的初始索力數據、結構的初始幾何數據和初始索結構支座廣義坐標數據；支座廣義坐標包括線量和角量兩種；

d.根據索結構的設計圖、竣工圖和索結構的實測數據、索的無損檢測數據和初始索結構支座廣義坐標數據建立索結構的力學計算基準模型A_o；

e.在力學計算基準模型A_o的基礎上進行若干次力學計算，通過計算獲得索結構被監測量單位變化矩陣ΔC；

f.實測得到索結構的所有指定被監測量的當前實測數值，組成被監測量的當前數值向量C；

g.定義被評估對象當前狀態向量d，被評估對象當前狀態向量d的元素個數等于被評估對象的數量，被評估對象當前狀態向量d的元素和被評估對象之間是一一對應關系，被評估對象當前狀態向量d的元素數值代表對應被評估對象的損傷程度或廣義位移；

h.依據被監測量的當前數值向量C同被監測量初始向量C_o、索結構被監測量單位變化矩陣ΔC和待求的被評估對象當前狀態向量d間存在的近似線性關系，該近似線性關系可表達為式1，式1中除d外的其它量均為已知，求解式1就可以算出被評估對象當前狀態向量d；由于被評估對象當前狀態向量d的元素數值代表對應被評估對象的損傷程度或廣義位移，所以根據被評估對象當前狀態向量確定有哪些索受損及其損傷程度，可以確定支座廣義位移，即實現了支座廣義位移的評估和索結構中索系統的健康狀態評估；

C＝C_o+ΔC·d????式1。

2.根據權利要求1所述的基于角度監測識別受損索支座廣義位移的健康監測方法，其特征在于在步驟e中，在力學計算基準模型A_o的基礎上，通過若干次力學計算獲得索結構被監測量單位變化矩陣ΔC的具體方法為：

e1.在索結構的力學計算基準模型A_o的基礎上進行若干次力學計算，計算次數數值上等于N；每一次計算假設只有一個被評估對象有單位損傷或單位廣義位移，具體的，如果該被評估對象是索系統中的一根支承索，那么就假設該支承索有單位損傷，如果該被評估對象是一個支座的一個方向的廣義位移分量，就假設該支座在該廣義位移方向發生單位廣義位移，用D_ui記錄這一單位損傷或單位廣義位移，其中i表示發生單位損傷或單位廣義位移的被評估對象的編號；每一次計算中出現單位損傷或單位廣義位移的被評估對象不同于其它次計算中出現單位損傷或單位廣義位移的被評估對象，每一次計算都利用力學方法計算索結構的所有被監測量的當前計算值，每一次計算得到的所有被監測量的當前計算值組成一個被監測量計算當前向量；

e2.每一次計算得到的被監測量計算當前向量減去被監測量初始向量后再除以該次計算所假設的單位損傷或單位廣義位移數值，得到一個被監測量變化向量，有N個被評估對象就有N個被監測量變化向量；

e3.由這N個被監測量變化向量依次組成有N列的索結構被監測量單位變化矩陣ΔC；索結構被監測量單位變化矩陣ΔC的每一列對應于一個被監測量變化向量。