[發(fā)明專利]角位移空間坐標(biāo)監(jiān)測問題索載荷遞進式識別方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410085581.3 | 申請日: | 2014-03-10 |
| 公開(公告)號: | CN103868722A | 公開(公告)日: | 2014-06-18 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 韓玉林;王靜;韓佳邑 | 申請(專利權(quán))人: | 東南大學(xué) |
| 主分類號: | G01M99/00 | 分類號: | G01M99/00;G01L5/00 |
| 代理公司: | 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249 | 代理人: | 楊曉玲 |
| 地址: | 211103 江蘇省*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 位移 空間 坐標(biāo) 監(jiān)測 問題 載荷 遞進 識別 方法 | ||
1.角位移空間坐標(biāo)監(jiān)測問題索載荷遞進式識別方法,其特征在于所述方法包括:
a.為敘述方便起見,本方法統(tǒng)一稱被評估的支承索和載荷為被評估對象,設(shè)被評估的支承索的數(shù)量和載荷的數(shù)量之和為N,即被評估對象的數(shù)量為N;確定被評估對象的編號規(guī)則,按此規(guī)則將索結(jié)構(gòu)中所有的被評估對象編號,該編號在后續(xù)步驟中將用于生成向量和矩陣;本方法用變量k表示這一編號,k=1,2,3,…,N;確定指定的將被監(jiān)測空間坐標(biāo)的被測量點,給所有指定點編號;確定過每一測量點的將被監(jiān)測的空間坐標(biāo)分量,給所有被測量空間坐標(biāo)分量編號;上述編號在后續(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)測的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)”由上述所有被測量空間坐標(biāo)分量組成;為方便起見,在本方法中將“索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)”簡稱為“被監(jiān)測量”;所有被監(jiān)測量的數(shù)量之和記為M,M不得小于N;本方法中對同一個量實時監(jiān)測的任何兩次測量之間的時間間隔不得大于30分鐘,測量記錄數(shù)據(jù)的時刻稱為實際記錄數(shù)據(jù)時刻;物體、結(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,一個集中力可以分解成三個分量,同樣的,一個集中力偶也可以分解成三個分量,如果載荷實際上是集中載荷,在本方法中將一個集中力分量或一個集中力偶分量計為或統(tǒng)計為一個載荷,此時載荷的變化具體化為一個集中力分量或一個集中力偶分量的變化;分布載荷分為線分布載荷和面分布載荷,分布載荷的描述至少包括分布載荷的作用區(qū)域和分布載荷的大小,分布載荷的大小用分布集度來表達,分布集度用分布特征和幅值來表達;如果載荷實際上是分布載荷,本方法談?wù)撦d荷的變化時,實際上是指分布載荷分布集度的幅值的改變,而所有分布載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的;在包括笛卡爾直角坐標(biāo)系在內(nèi)的坐標(biāo)系中,一個分布載荷可以分解成三個分量,如果這分布載荷的三個分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化,且變化的比率不全部相同,那么在本方法中把這分布載荷的三個分量計為或統(tǒng)計為三個分布載荷,此時一個載荷就代表分布載荷的一個分量;體積載荷是連續(xù)分布于物體內(nèi)部各點的載荷,體積載荷的描述至少包括體積載荷的作用區(qū)域和體積載荷的大小,體積載荷的大小用分布集度來表達,分布集度用分布特征和幅值來表達;如果載荷實際上是體積載荷,在本方法中實際處理的是體積載荷分布集度的幅值的改變,而所有體積載荷的作用區(qū)域和分布集度的分布特征是不變的,此時在本方法中提到載荷的改變時實際上是指體積載荷的分布集度的幅值的改變,此時,發(fā)生變化的載荷是指那些分布集度的幅值發(fā)生變化的體積載荷;在包括笛卡爾直角坐標(biāo)系在內(nèi)的坐標(biāo)系中,一個體積載荷可以分解成三個分量,如果這體積載荷的三個分量的各自的分布集度的幅值發(fā)生變化,且變化的比率不全部相同,那么在本方法中把這體積載荷的三個分量計為或統(tǒng)計為三個分布載荷;
b.本方法定義“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測量計算方法”按步驟b1至b3進行;
b1:查詢或?qū)崪y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)計圖、竣工圖和索結(jié)構(gòu)的幾何實測數(shù)據(jù),利用這些數(shù)據(jù)和參數(shù)建立索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計算模型;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)計得到這段時間內(nèi)的陰天數(shù)量記為T個陰天,在本方法中將白天不能見到太陽的一整日稱為陰天,統(tǒng)計得到T個陰天中每一個陰天的0時至次日日出時刻后30分鐘之間的最高氣溫與最低氣溫,日出時刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學(xué)上的日出時刻,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)計算得到所需的每一日的日出時刻,每一個陰天的0時至次日日出時刻后30分鐘之間的最高氣溫減去最低氣溫稱為該陰天的日氣溫的最大溫差,有T個陰天,就有T個陰天的日氣溫的最大溫差,取T個陰天的日氣溫的最大溫差中的最大值為參考日溫差,參考日溫差記為ΔTr;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得到索結(jié)構(gòu)所處環(huán)境的溫度隨時間和海拔高度的變化數(shù)據(jù)和變化規(guī)律,計算得到索結(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ΔTh,為方便敘述取ΔTh的單位為℃/m;在索結(jié)構(gòu)的表面上取“R個索結(jié)構(gòu)表面點”,取“R個索結(jié)構(gòu)表面點”的具體原則在步驟b3中敘述,后面將通過實測得到這R個索結(jié)構(gòu)表面點的溫度,稱實測得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)”,如果是利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計算模型,通過傳熱計算得到這R個索結(jié)構(gòu)表面點的溫度,就稱計算得到的溫度數(shù)據(jù)為“R個索結(jié)構(gòu)表面溫度計算數(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不同的海拔高度,在每一個選取的海拔高度處、在水平面與索結(jié)構(gòu)表面的交線處至少選取兩個點,從選取點處引索結(jié)構(gòu)表面的外法線,所有選取的外法線方向稱為“測量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”,測量索結(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,沿每一個測量索結(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點,測量所有被選取點的溫度,測得的溫度稱為“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、“測量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向”測量獲得的“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個不同的海拔高度,在每一個海拔高度處,選取了B個測量索結(jié)構(gòu)沿壁厚的溫度分布的方向,沿每個測量索結(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個點,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,對應(yīng)的共有HBE個“測量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”,后面將通過實測得到這HBE個“測量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”的溫度,稱實測得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”,如果是利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計算模型,通過傳熱計算得到這HBE個測量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點的溫度,就稱計算得到的溫度數(shù)據(jù)為“HBE個索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計算數(shù)據(jù)”;設(shè)BE為B和E的乘積,本方法中在每一個選取的海拔高度處共有BE個“相同海拔高度索結(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)測量氣溫要求選取一個位置,將在此位置實測得到符合氣象學(xué)測量氣溫要求的索結(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,將實時監(jiān)測得到參考平板的向陽面的溫度;
b2:實時監(jiān)測得到上述R個索結(jié)構(gòu)表面點的R個索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù),同時實時監(jiān)測得到前面定義的索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù),同時實時監(jiān)測得到符合氣象學(xué)測量氣溫要求的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫數(shù)據(jù);通過實時監(jiān)測得到當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列,索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列由當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)按照時間先后順序排列,找到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度,用索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差,稱為環(huán)境最大溫差,記為ΔTemax;由索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫實測數(shù)據(jù)序列通過常規(guī)數(shù)學(xué)計算得到索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫關(guān)于時間的變化率,該變化率也隨著時間變化;通過實時監(jiān)測得到當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列,參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列由當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)按照時間先后順序排列,找到參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度,用參考平板的向陽面的溫度的實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到參考平板的向陽面的溫度的當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差,稱為參考平板最大溫差,記為ΔTpmax;通過實時監(jiān)測得到當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的所有R個索結(jié)構(gòu)表面點的索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)序列,有R個索結(jié)構(gòu)表面點就有R個索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)序列,每一個索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)序列由一個索結(jié)構(gòu)表面點的當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)按照時間先后順序排列,找到每一個索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度和最低溫度,用每一個索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)序列中的最高溫度減去最低溫度得到每一個索結(jié)構(gòu)表面點的溫度的當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差,有R個索結(jié)構(gòu)表面點就有R個當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的最大溫差數(shù)值,其中的最大值稱為索結(jié)構(gòu)表面最大溫差,記為ΔTsmax;由每一索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)序列通過常規(guī)數(shù)學(xué)計算得到每一個索結(jié)構(gòu)表面點的溫度關(guān)于時間的變化率,每一個索結(jié)構(gòu)表面點的溫度關(guān)于時間的變化率也隨著時間變化;通過實時監(jiān)測得到當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的、在同一時刻、HBE個“索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)”后,計算在每一個選取的海拔高度處共計BE個“相同海拔高度索結(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,這個差值的絕對值稱為“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”,選取了H個不同的海拔高度就有H個“相同海拔高度處索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”,稱這H個“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ΔTtmax;
b3:測量計算獲得索結(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)的時刻,與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關(guān)的條件有六項,第一項條件是獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻介于當(dāng)日日落時刻到次日日出時刻后30分鐘之間,日落時刻是指根據(jù)地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)規(guī)律確定的氣象學(xué)上的日落時刻,可以查詢資料或通過常規(guī)氣象學(xué)計算得到所需的每一日的日落時刻;第二項條件的a條件是在當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的這段時間內(nèi),參考平板最大溫差ΔTpmax和索結(jié)構(gòu)表面最大溫差ΔTsmax都不大于5攝氏度;第二項條件的b條件是在當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的這段時間內(nèi),在前面測量計算得到的環(huán)境最大誤差ΔTemax不大于參考日溫差ΔTr,且參考平板最大溫差ΔTpmax減去2攝氏度后不大于ΔTemax,且索結(jié)構(gòu)表面最大溫差ΔTsmax不大于ΔTpmax;只需滿足第二項的a條件和b條件中的一項就稱為滿足第二項條件;第三項條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻,索結(jié)構(gòu)所在環(huán)境的氣溫關(guān)于時間的變化率的絕對值不大于每小時0.1攝氏度;第四項條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻,R個索結(jié)構(gòu)表面點中的每一個索結(jié)構(gòu)表面點的溫度關(guān)于時間的變化率的絕對值不大于每小時0.1攝氏度;第五項條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻,R個索結(jié)構(gòu)表面點中的每一個索結(jié)構(gòu)表面點的索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)為當(dāng)日日出時刻到次日日出時刻后30分鐘之間的極小值;第六項條件是在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻,“索結(jié)構(gòu)厚度方向最大溫差”ΔTtmax不大于1攝氏度;本方法利用上述六項條件,將下列三種時刻中的任意一種稱為“獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時刻”,第一種時刻是滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關(guān)的條件”中的第一項至第五項條件的時刻,第二種時刻是僅僅滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關(guān)的條件”中的第六項條件的時刻,第三種時刻是同時滿足上述“與決定獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻相關(guān)的條件”中的第一項至第六項條件的時刻;當(dāng)獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時刻就是本方法中實際記錄數(shù)據(jù)時刻中的一個時,獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻就是獲得索結(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)時刻不是本方法中實際記錄數(shù)據(jù)時刻中的任一個時刻,則取本方法最接近于獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)時刻的那個實際記錄數(shù)據(jù)的時刻為獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻;本方法將使用在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻測量記錄的量進行索結(jié)構(gòu)相關(guān)健康監(jiān)測分析;本方法近似認為獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結(jié)構(gòu)溫度場處于穩(wěn)態(tài),即此時刻的索結(jié)構(gòu)溫度不隨時間變化,此時刻就是本方法的“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)的時刻的“R個索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)”和“HBE個索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”,利用索結(jié)構(gòu)的傳熱學(xué)計算模型,通過常規(guī)傳熱計算得到在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布,此時索結(jié)構(gòu)的溫度場按穩(wěn)態(tài)進行計算,計算得到的在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結(jié)構(gòu)的溫度分布數(shù)據(jù)包括索結(jié)構(gòu)上R個索結(jié)構(gòu)表面點的計算溫度,R個索結(jié)構(gòu)表面點的計算溫度稱為R個索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度計算數(shù)據(jù),還包括索結(jié)構(gòu)在前面選定的HBE個“測量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”的計算溫度,HBE個“測量索結(jié)構(gòu)沿厚度的溫度分布數(shù)據(jù)的點”的計算溫度稱為“HBE個索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計算數(shù)據(jù)”,當(dāng)R個索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)與R個索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度計算數(shù)據(jù)對應(yīng)相等時,且“HBE個索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”與“HBE個索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度計算數(shù)據(jù)”對應(yīng)相等時,計算得到的在獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的時刻的索結(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)”,此時的“R個索結(jié)構(gòu)表面溫度實測數(shù)據(jù)”稱為“R個索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)表面溫度實測數(shù)據(jù)”,“HBE個索結(jié)構(gòu)沿厚度溫度實測數(shù)據(jù)”稱為“HBE個索結(jié)構(gòu)沿厚度穩(wěn)態(tài)溫度實測數(shù)據(jù)”;在索結(jié)構(gòu)的表面上取“R個索結(jié)構(gòu)表面點”時,“R個索結(jié)構(gòu)表面點”的數(shù)量與分布必須滿足三個條件,第一個條件是當(dāng)索結(jié)構(gòu)溫度場處于穩(wěn)態(tài)時,當(dāng)索結(jié)構(gòu)表面上任意一點的溫度是通過“R個索結(jié)構(gòu)表面點”中與索結(jié)構(gòu)表面上該任意點相鄰的點的實測溫度線性插值得到時,線性插值得到的索結(jié)構(gòu)表面上該任意點的溫度與索結(jié)構(gòu)表面上該任意點的實際溫度的誤差不大于5%;索結(jié)構(gòu)表面包括支承索表面;第二個條件是“R個索結(jié)構(gòu)表面點”中在同一海拔高度的點的數(shù)量不小于4,且“R個索結(jié)構(gòu)表面點”中在同一海拔高度的點沿著索結(jié)構(gòu)表面均布;“R個索結(jié)構(gòu)表面點”沿海拔高度的所有兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點的海拔高度之差的絕對值中的最大值Δh不大于0.2℃除以ΔTh得到的數(shù)值,為方便敘述取ΔTh的單位為℃/m,為方便敘述取Δh的單位為m;“R個索結(jié)構(gòu)表面點”沿海拔高度的兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點的定義是指只考慮海拔高度時,在“R個索結(jié)構(gòu)表面點”中不存在一個索結(jié)構(gòu)表面點,該索結(jié)構(gòu)表面點的海拔高度數(shù)值介于兩兩相鄰索結(jié)構(gòu)表面點的海拔高度數(shù)值之間;第三個條件是查詢或按氣象學(xué)常規(guī)計算得到索結(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間最充分的那些表面點的位置,“R個索結(jié)構(gòu)表面點”中至少有一個索結(jié)構(gòu)表面點是索結(jié)構(gòu)上全年受日照時間最充分的那些表面點中的一個點;
c.按照“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測量計算方法”直接測量計算得到初始狀態(tài)下的索結(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To”;實測或查資料得到索結(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);在實測得到初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量To的同一時刻,直接測量計算得到所有支承索的初始索力,組成初始索力向量Fo;依據(jù)包括索結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)、竣工數(shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)得到所有支承索在自由狀態(tài)即索力為0時的長度、在自由狀態(tài)時的橫截面面積和在自由狀態(tài)時的單位長度的重量,以及獲得這三種數(shù)據(jù)時所有支承索的溫度,在此基礎(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To條件下的索力為0時所有支承索的長度、索力為0時所有支承索的橫截面面積以及索力為0時所有支承索的單位長度的重量,依次組成支承索的初始自由長度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長度的重量向量,支承索的初始自由長度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長度的重量向量的元素的編號規(guī)則與初始索力向量Fo的元素的編號規(guī)則相同;在實測得到To的同時,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To的時刻的同一時刻,直接測量計算得到初始索結(jié)構(gòu)的實測數(shù)據(jù),初始索結(jié)構(gòu)的實測數(shù)據(jù)是包括索結(jié)構(gòu)集中載荷測量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)分布載荷測量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)體積載荷測量數(shù)據(jù)、所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值、所有支承索的初始索力數(shù)據(jù)、初始索結(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)的實測數(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)支座角坐標(biāo)數(shù)據(jù),在得到初始索結(jié)構(gòu)的實測數(shù)據(jù)的同時,測量計算得到包括支承索的無損檢測數(shù)據(jù)在內(nèi)的能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù),此時的能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)稱為支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù);所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值組成被監(jiān)測量初始數(shù)值向量Co,被監(jiān)測量初始數(shù)值向量Co的編號規(guī)則與M個被監(jiān)測量的編號規(guī)則相同;利用支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)以及索結(jié)構(gòu)載荷測量數(shù)據(jù)建立被評估對象初始損傷向量do,向量do表示用初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型Ao表示的索結(jié)構(gòu)的被評估對象的初始健康狀態(tài);被評估對象初始損傷向量do的元素個數(shù)等于N,do的元素與被評估對象是一一對應(yīng)關(guān)系,向量do的元素的編號規(guī)則與被評估對象的編號規(guī)則相同;如果do的某一個元素對應(yīng)的被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索,那么do的該元素的數(shù)值代表對應(yīng)支承索的初始損傷程度,若該元素的數(shù)值為0,表示該元素所對應(yīng)的支承索是完好的,沒有損傷的,若其數(shù)值為100%,則表示該元素所對應(yīng)的支承索已經(jīng)完全喪失承載能力,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do的某一個元素對應(yīng)的被評估對象是某一個載荷,本方法中取do的該元素數(shù)值為0,代表這個載荷的變化的初始數(shù)值為0;如果沒有支承索的無損檢測數(shù)據(jù)及其他能夠表達支承索的健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)時,或者可以認為結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)為無損傷無松弛狀態(tài)時,向量do中與支承索相關(guān)的各元素數(shù)值取0;初始索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)數(shù)據(jù)組成初始索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)向量Uo;
d.根據(jù)索結(jié)構(gòu)的設(shè)計圖、竣工圖和初始索結(jié)構(gòu)的實測數(shù)據(jù)、支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)集中載荷測量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)分布載荷測量數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)體積載荷測量數(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)支座角坐標(biāo)向量Uo、初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量To和前面步驟得到的所有的索結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù),建立計入“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)計算基準(zhǔn)模型Ao,基于Ao計算得到的索結(jié)構(gòu)計算數(shù)據(jù)必須非常接近其實測數(shù)據(jù),其間的差異不得大于5%;對應(yīng)于Ao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To”;對應(yīng)于Ao的索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)數(shù)據(jù)就是初始索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)向量Uo;對應(yīng)于Ao的被評估對象健康狀態(tài)用被評估對象初始損傷向量do表示;對應(yīng)于Ao的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值用被監(jiān)測量初始數(shù)值向量Co表示;Uo、To和do是Ao的參數(shù),由Ao的力學(xué)計算結(jié)果得到的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值與Co表示的所有被監(jiān)測量的初始數(shù)值相同,因此也可以說Co由Ao的力學(xué)計算結(jié)果組成,在本方法中Ao、Co、do、Uo和To是不變的;
e.在本方法中,字母i除了明顯地表示步驟編號的地方外,字母i僅表示循環(huán)次數(shù),即第i次循環(huán);第i次循環(huán)開始時需要建立的或已建立的索結(jié)構(gòu)的當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型記為當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型Aio,Ao和Aio計入了溫度參數(shù),可以計算溫度變化對索結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能影響;第i次循環(huán)開始時,對應(yīng)于Aio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Tio表示,向量Tio的定義方式與向量To的定義方式相同,Tio的元素與To的元素一一對應(yīng);第i次循環(huán)開始時,對應(yīng)于Aio的“索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)數(shù)據(jù)”用當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)向量Uio表示,向量Uio的定義方式與向量Uo的定義方式相同,Uio的元素與Uo的元素一一對應(yīng);第i次循環(huán)開始時需要的被評估對象當(dāng)前初始損傷向量記為dio,dio表示該次循環(huán)開始時索結(jié)構(gòu)Aio的被評估對象的健康狀態(tài),dio的定義方式與do的定義方式相同,dio的元素與do的元素一一對應(yīng);第i次循環(huán)開始時,所有被監(jiān)測量的初始值,用被監(jiān)測量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cio表示,向量Cio的定義方式與向量Co的定義方式相同,Cio的元素與Co的元素一一對應(yīng),被監(jiān)測量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cio表示對應(yīng)于Aio的所有被監(jiān)測量的具體數(shù)值;Uio、Tio和dio是Aio的特性參數(shù),Cio由Aio的力學(xué)計算結(jié)果組成;第一次循環(huán)開始時,Aio記為A1o,建立A1o的方法為使A1o等于Ao;第一次循環(huán)開始時,Tio記為T1o,建立T1o的方法為使T1o等于To;第一次循環(huán)開始時,Uio記為U1o,建立U1o的方法為使U1o等于Uo;第一次循環(huán)開始時,dio記為d1o,建立d1o的方法為使d1o等于do;第一次循環(huán)開始時,Cio記為C1o,建立C1o的方法為使C1o等于Co;
f.從這里進入由第f步到第q步的循環(huán);在結(jié)構(gòu)服役過程中,按照“本方法的索結(jié)構(gòu)的溫度測量計算方法”不斷實測計算獲得索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的當(dāng)前數(shù)據(jù),所有“索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)”的當(dāng)前數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti,向量Ti的定義方式與向量To的定義方式相同,Ti的元素與To的元素一一對應(yīng);在實測得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同一時刻,實測得到索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù),所有索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)當(dāng)前數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實測支座角坐標(biāo)向量Ui,向量Ui的定義方式與向量Uo的定義方式相同;在實測得到向量Ti的同時,實測得到在獲得當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的時刻的同一時刻的索結(jié)構(gòu)中所有被監(jiān)測量的當(dāng)前值,所有這些數(shù)值組成被監(jiān)測量當(dāng)前數(shù)值向量Ci,向量Ci的定義方式與向量Co的定義方式相同,Ci的元素與Co的元素一一對應(yīng),表示相同被監(jiān)測量在不同時刻的數(shù)值;在實測得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同一時刻,實測得到索結(jié)構(gòu)中所有M1根支承索的索力數(shù)據(jù),所有這些索力數(shù)據(jù)組成當(dāng)前索力向量Fi,向量Fi的元素與向量Fo的元素的編號規(guī)則相同;在實測得到當(dāng)前索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Ti的同一時刻,實測計算得到所有M1根支承索的兩個支承端點的空間坐標(biāo),兩個支承端點的空間坐標(biāo)在水平方向分量的差就是兩個支承端點水平距離,所有支承索的兩個支承端點水平距離數(shù)據(jù)組成當(dāng)前支承索兩支承端點水平距離向量,當(dāng)前支承索兩支承端點水平距離向量的元素的編號規(guī)則與初始索力向量Fo的元素的編號規(guī)則相同;
g.根據(jù)當(dāng)前索結(jié)構(gòu)實測支座角坐標(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g1至g3更新當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型Aio、被監(jiān)測量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cio、當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tio和當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)向量Uio,而被評估對象當(dāng)前初始損傷向量dio保持不變;
g1.分別比較Ti和Tio、Ui和Uio,如果Ti等于Tio且Ui等于Uio,則不需要對Aio進行更新,否則需要按下列步驟對Aio、Uio和Tio進行更新;
g2.計算Ui與Uo的差,Ui與Uo的差就是索結(jié)構(gòu)支座關(guān)于初始位置的支座角位移,用支座角位移向量V表示支座角位移,V等于Ui減去Uo;計算Ti與To的差,Ti與To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To的差用穩(wěn)態(tài)溫度變化向量S表示,S等于Ti減去To,S表示索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)的變化;
g3.先對Ao中的索結(jié)構(gòu)支座施加支座角位移約束,支座角位移約束的數(shù)值就取自支座角位移向量V中對應(yīng)元素的數(shù)值,再對Ao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Ao中索結(jié)構(gòu)支座施加支座角位移約束且對索結(jié)構(gòu)施加溫度變化后得到更新的當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型Aio,更新Aio的同時,Uio所有元素數(shù)值也用Ui所有元素數(shù)值對應(yīng)代替,即更新了Uio,Tio所有元素數(shù)值也用Ti的所有元素數(shù)值對應(yīng)代替,即更新了Tio,這樣就得到了正確地對應(yīng)于Aio的Uio和Tio,此時dio保持不變;當(dāng)更新Aio后,Aio的索的健康狀況用被評估對象當(dāng)前初始損傷向量dio表示,Aio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Tio表示,Aio的支座角坐標(biāo)用當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)向量Uio表示;更新Cio的方法是:當(dāng)更新Aio后,通過力學(xué)計算得到Aio中所有被監(jiān)測量的、當(dāng)前的具體數(shù)值,這些具體數(shù)值組成Cio;
h.在當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型Aio的基礎(chǔ)上,按照步驟h1至步驟h4進行若干次力學(xué)計算,通過計算建立單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣ΔCi和被評估對象單位變化向量Diu;
h1.在第i次循環(huán)開始時,直接按步驟h2至步驟h4所列方法獲得ΔCi和Diu;在其它時刻,當(dāng)在步驟g中對Aio進行更新后,必須按步驟h2至步驟h4所列方法重新獲得ΔCi和Diu,如果在步驟g中沒有對Aio進行更新,則在此處直接轉(zhuǎn)入步驟i進行后續(xù)工作;
h2.在當(dāng)前初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型Aio的基礎(chǔ)上進行若干次力學(xué)計算,計算次數(shù)數(shù)值上等于所有被評估對象的數(shù)量N,有N個評估對象就有N次計算;依據(jù)被評估對象的編號規(guī)則,依次進行計算;每一次計算假設(shè)只有一個被評估對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,如果該被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索,那么就假設(shè)該支承索再增加單位損傷,如果該被評估對象是一個載荷,就假設(shè)該載荷再增加載荷單位變化,用Diuk記錄這一增加的單位損傷或載荷單位變化,其中k表示增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象的編號,Diuk是被評估對象單位變化向量Diu的一個元素,被評估對象單位變化向量Diu的元素的編號規(guī)則與向量do的元素的編號規(guī)則相同;每一次計算中再增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象不同于其它次計算中再增加單位損傷或載荷單位變化的被評估對象,每一次計算都利用力學(xué)方法計算索結(jié)構(gòu)的所有被監(jiān)測量的當(dāng)前計算值,每一次計算得到的所有被監(jiān)測量的當(dāng)前計算值組成一個被監(jiān)測量計算當(dāng)前向量;當(dāng)假設(shè)第k個被評估對象再增加單位損傷或載荷單位變化時,用Citk表示對應(yīng)的“被監(jiān)測量計算當(dāng)前向量”;在本步驟中給各向量的元素編號時,應(yīng)同本方法中其它向量使用同一編號規(guī)則,以保證本步驟中各向量中的任意一個元素,同其它向量中的、編號相同的元素,表達了同一被監(jiān)測量或同一對象的相關(guān)信息;Citk的定義方式與向量Co的定義方式相同,Citk的元素與Co的元素一一對應(yīng);
h3.每一次計算得到的向量Citk減去向量Cio得到一個向量,再將該向量的每一個元素都除以本次計算所假設(shè)的單位損傷或載荷單位變化數(shù)值后得到一個“被監(jiān)測量的數(shù)值變化向量δCik”;有N個被評估對象就有N個“被監(jiān)測量的數(shù)值變化向量”;
h4.由這N個“被監(jiān)測量的數(shù)值變化向量”按照N個被評估對象的編號規(guī)則,依次組成有N列的“單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣ΔCi”;單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣ΔCi的每一列對應(yīng)于一個被監(jiān)測量單位變化向量;單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣ΔCi的每一行對應(yīng)于同一個被監(jiān)測量在不同被評估對象增加單位損傷或載荷單位變化時的不同的單位變化幅度;單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣ΔCi的列的編號規(guī)則與向量do的元素的編號規(guī)則相同,單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣ΔCi的行的編號規(guī)則與M個被監(jiān)測量的編號規(guī)則相同;
i.定義當(dāng)前名義損傷向量dic和當(dāng)前實際損傷向量di,dic和di的元素個數(shù)等于被評估對象的數(shù)量,dic和di的元素和被評估對象之間是一一對應(yīng)關(guān)系,dic的元素數(shù)值代表對應(yīng)被評估對象的名義損傷程度或名義載荷變化量,dic和di與被評估對象初始損傷向量do的元素編號規(guī)則相同,dic的元素、di的元素與do的元素是一一對應(yīng)關(guān)系;
j.依據(jù)被監(jiān)測量當(dāng)前數(shù)值向量Ci同“被監(jiān)測量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cio”、“單位損傷被監(jiān)測量數(shù)值變化矩陣ΔCi”和“當(dāng)前名義損傷向量dic”間存在的近似線性關(guān)系,該近似線性關(guān)系可表達為式1,式1中除dic外的其它量均為已知,求解式1就可以算出當(dāng)前名義損傷向量dic;
k.利用式2表達的當(dāng)前實際損傷向量di的第k個元素dik同被評估對象當(dāng)前初始損傷向量dio的第k個元素diok和當(dāng)前名義損傷向量dic的第k個元素dick間的關(guān)系,計算得到當(dāng)前實際損傷向量di的所有元素;
式2中k=1,2,3,……,N;向量di的元素的編號規(guī)則與式(1)中向量do的元素的編號規(guī)則相同;dik表示第i次循環(huán)中第k個被評估對象的當(dāng)前實際健康狀態(tài),如果該被評估對象是索系統(tǒng)中的一根支承索,那么dik表示其當(dāng)前健康問題的嚴重程度,有健康問題的支承索可能是松弛索、也可能是受損索,dik數(shù)值反應(yīng)了該支承索的松弛或損傷的程度;如果該被評估對象是一個載荷,那么dik表示該載荷的實際變化量;如果該被評估對象是一個載荷,那么dik表示該載荷的實際變化量;將被評估對象當(dāng)前實際損傷向量di中與M1根支承索相關(guān)的M1個元素取出,組成支承索當(dāng)前實際損傷向量dci,支承索當(dāng)前實際損傷向量dci的元素的編號規(guī)則與初始索力向量Fo的元素的編號規(guī)則相同;支承索當(dāng)前實際損傷向量dci的第h個元素表示索結(jié)構(gòu)中第h根支承索的當(dāng)前實際損傷量,h=1,2,3,.......,M1;支承索當(dāng)前實際損傷向量dci中數(shù)值不為0的元素對應(yīng)于有健康問題的支承索,從這些有健康問題的支承索中鑒別出受損索,剩下的就是松弛索;與受損索對應(yīng)的支承索當(dāng)前實際損傷向量dci中的元素的數(shù)值表達的是該受損索的當(dāng)前實際損傷,元素數(shù)值為100%時表示該支承索徹底喪失承載能力,介于0與100%之間時表示喪失相應(yīng)比例的承載能力;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l步鑒別出的松弛索及用支承索當(dāng)前實際損傷向量dci表達的這些松弛索的、與其松弛程度力學(xué)等效的當(dāng)前實際等效損傷程度,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Fi和當(dāng)前支承索兩支承端點水平距離向量,利用在第c步獲得的在初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量To條件下的支承索的初始自由長度向量、初始自由橫截面面積向量和初始自由單位長度的重量向量、初始索力向量Fo,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To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),計入溫度變化對支承索物理、力學(xué)和幾何參數(shù)的影響,通過將松弛索同受損索進行力學(xué)等效來計算松弛索的、與當(dāng)前實際等效損傷程度等效的松弛程度,力學(xué)等效條件是:一、兩等效的索的無松弛和無損傷時的初始自由長度、幾何特性參數(shù)、密度及材料的力學(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相同;滿足上述兩個力學(xué)等效條件時,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度的改變量,也就是確定了那些需調(diào)整索力的支承索的索長調(diào)整量;這樣就實現(xiàn)了支承索的松弛識別和損傷識別;計算時所需索力由當(dāng)前索力向量Fi對應(yīng)元素給出;本方法將受損索和松弛索統(tǒng)稱為有健康問題的支承索,簡稱為問題索,至此本方法實現(xiàn)了剔除支座角位移、載荷變化和結(jié)構(gòu)溫度變化的影響的、索結(jié)構(gòu)的問題索識別,同時實現(xiàn)了剔除支座角位移、結(jié)構(gòu)溫度變化和支承索健康狀態(tài)變化影響的、載荷變化量的識別;
l.在求得當(dāng)前名義損傷向量dic后,按照式3建立標(biāo)識向量Bi,式4給出了標(biāo)識向量Bi的第k個元素的定義;
???????????????????式4
式4中元素Bik是標(biāo)識向量Bi的第k個元素,Diuk是被評估對象單位變化向量Diu的第k個元素,dick是被評估對象當(dāng)前名義損傷向量dic的第k個元素,它們都表示第k個被評估對象的相關(guān)信息,式4中k=1,2,3,……,N;
m.如果標(biāo)識向量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)識向量Bi的元素不全為0,則進入下一步、即步驟n;
n.根據(jù)式5計算得到下一次、即第i+1次循環(huán)所需的被評估對象當(dāng)前初始損傷向量di+1o的每一個元素;
式5中di+1ok是下一次、即第i+1次循環(huán)所需的被評估對象當(dāng)前初始損傷向量di+1o的第k個元素,diok是本次、即第i次循環(huán)的被評估對象當(dāng)前初始損傷向量dio的第k個元素,Diuk是第i次循環(huán)的被評估對象單位變化向量Diu的第k個元素,Bik是第i次循環(huán)的標(biāo)識向量Bi的第k個元素,式5中k=1,2,3,……,N;
o.在初始力學(xué)計算基準(zhǔn)模型Ao的基礎(chǔ)上,先對Ao中的索結(jié)構(gòu)支座施加支座角位移約束,支座角位移約束的數(shù)值就取自支座角位移向量V中對應(yīng)元素的數(shù)值,再對Ao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+1o后得到的就是下一次、即第i+1次循環(huán)所需的力學(xué)計算基準(zhǔn)模型Ai+1;得到Ai+1后,通過力學(xué)計算得到Ai+1中所有被監(jiān)測量的、當(dāng)前的具體數(shù)值,這些具體數(shù)值組成下一次、即第i+1次循環(huán)所需的被監(jiān)測量當(dāng)前初始數(shù)值向量Ci+1o;
p.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+1o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Tio;下一次、即第i+1次循環(huán)所需的當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)向量Ui+1o等于第i次循環(huán)的當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座角坐標(biāo)向量Uio;
q.回到步驟f,開始下一次循環(huán)。
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