[發(fā)明專利]空間坐標(biāo)監(jiān)測(cè)受損索載荷廣義位移遞進(jìn)式識(shí)別方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410085671.2 | 申請(qǐng)日: | 2014-03-10 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN103868725A | 公開(kāi)(公告)日: | 2014-06-18 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 韓玉林;韓佳邑 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 東南大學(xué) |
| 主分類號(hào): | G01M99/00 | 分類號(hào): | G01M99/00;G01B21/04;G01L5/00;G01K13/00 |
| 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(guó)省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 空間 坐標(biāo) 監(jiān)測(cè) 受損 載荷 廣義 位移 遞進(jìn) 識(shí)別 方法 | ||
1.空間坐標(biāo)監(jiān)測(cè)受損索載荷廣義位移遞進(jìn)式識(shí)別方法,其特征在于所述方法包括:
a.為敘述方便起見(jiàn),本方法統(tǒng)一稱被評(píng)估的支座廣義位移分量、支承索和載荷為被評(píng)估對(duì)象,設(shè)被評(píng)估的支座廣義位移分量的數(shù)量、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=1,2,3,…,N;確定指定的將被監(jiān)測(cè)空間坐標(biāo)的被測(cè)量點(diǎn),給所有指定點(diǎn)編號(hào);確定過(guò)每一測(cè)量點(diǎn)的將被監(jiān)測(cè)的空間坐標(biāo)分量,給所有被測(cè)量空間坐標(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)的空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)”由上述所有被測(cè)量空間坐標(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)的空間坐標(biāo)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(lái)表達(dá),分布集度用分布特征和幅值來(lái)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(lái)表達(dá),分布集度用分布特征和幅值來(lái)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b1至b3進(jìn)行;
b1: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(mén)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(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(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),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(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)”;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(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1.5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ΔTemax;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ΔTpmax;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ΔTsmax;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ΔTtmax;
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(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(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”ΔTtmax不大于1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(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To”;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To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To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)、索結(jié)構(gòu)支座初始廣義位移測(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),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(wú)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Co,被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量Co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;利用能表達(dá)支承索初始健康狀態(tài)數(shù)據(jù)、索結(jié)構(gòu)支座初始廣義位移測(cè)量數(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do,向量do表示用初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Ao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do的元素個(gè)數(shù)等于N,do的元素與被評(píng)估對(duì)象是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,向量do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do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do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0,表示該元素所對(duì)應(yīng)的支承索是完好的,沒(méi)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(gè)元素對(duì)應(yīng)的被評(píng)估對(duì)象是某一個(gè)支座的某一個(gè)廣義位移分量,那么do的該元素的數(shù)值代表這個(gè)支座的該廣義位移分量的初始數(shù)值;如果do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do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0;如果沒(méi)有索結(jié)構(gòu)支座初始廣義位移測(cè)量數(shù)據(jù)或者可以認(rèn)為索結(jié)構(gòu)支座初始廣義位移為0時(shí),向量do中與索結(jié)構(gòu)支座廣義位移相關(guān)的各元素?cái)?shù)值取0;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),或者可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)為無(wú)損傷無(wú)松弛狀態(tài)時(shí),向量do中與支承索相關(guān)的各元素?cái)?shù)值取0;初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)指索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀態(tài)下的支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù),索結(jié)構(gòu)支座初始廣義位移測(cè)量數(shù)據(jù)指在建立初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Ao時(shí),索結(jié)構(gòu)支座相對(duì)于索結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀態(tài)下的支座所發(fā)生的廣義位移;
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)支座初始廣義位移測(cè)量數(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)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量To和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Ao,基于Ao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(duì)應(yīng)于Ao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do表示;對(duì)應(yīng)于Ao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Co表示;To和do是Ao的參數(shù),由Ao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Co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)Co由Ao的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成,在本方法中Ao、Co、do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(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Aio,Ao和Aio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(duì)應(yīng);第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)需要的被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前初始損傷向量記為dio,dio表示該次循環(huán)開(kāi)始時(shí)索結(jié)構(gòu)Aio的被評(píng)估對(duì)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(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(duì)應(yīng),被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cio表示對(duì)應(yīng)于Aio的所有被監(jiān)測(cè)量的具體數(shù)值;Tio和dio是Aio的特性參數(shù),Cio由Aio的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成;第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí),Aio記為A1o,建立A1o的方法為使A1o等于Ao;第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí),Tio記為T(mén)1o,建立T1o的方法為使T1o等于To;第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí),dio記為d1o,建立d1o的方法為使d1o等于do;第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí),Cio記為C1o,建立C1o的方法為使C1o等于Co;
f.從這里進(jìn)入由第f步到第q步的循環(huán);在結(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To的定義方式相同,Ti的元素與To的元素一一對(duì)應(yīng);在實(shí)測(cè)得到向量Ti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Co的定義方式相同,Ci的元素與Co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;
g.根據(jù)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(jì)算基準(zhǔn)模型Aio、被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cio和當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)溫度數(shù)據(jù)向量Tio,而被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前初始損傷向量dio保持不變;
g1.比較Ti與Tio,如果Ti等于Tio,則Aio、Cio和Tio保持不變;否則需要按下列步驟對(duì)Aio和Tio進(jìn)行更新;
g2.計(jì)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.對(duì)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(duì)Ao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Aio,更新Aio的同時(shí),Tio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Tio,這樣就得到了正確地對(duì)應(yīng)于Aio的Tio;此時(shí)dio保持不變;當(dāng)更新Aio后,Aio的索的健康狀況用被評(píng)估對(duì)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Ti表示,更新Cio的方法是:當(dāng)更新Aio后,通過(guò)力學(xué)計(jì)算得到Aio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Cio;
h.在當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aio的基礎(chǔ)上,按照步驟h1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ΔCi和被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Diu;
h1.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ΔCi和Diu;在其它時(shí)刻,當(dāng)在步驟g中對(duì)Aio進(jìn)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(méi)有對(duì)Aio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Aio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)該支承索再增加單位損傷,如果該被評(píng)估對(duì)象是一個(gè)支座的一個(gè)方向的廣義位移分量,就假設(shè)該支座在該位移方向再增加單位廣義位移,如果該被評(píng)估對(duì)象是一個(gè)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單位廣義位移或載荷單位變化,其中k表示增加單位損傷或單位廣義位移或載荷單位變化的被評(píng)估對(duì)象的編號(hào),Diuk是被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Diu的一個(gè)元素,被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Diu的元素的編號(hào)規(guī)則與向量do的元素的編號(hào)規(guī)則相同;每一次計(jì)算中再增加單位損傷或單位廣義位移或載荷單位變化的被評(píng)估對(duì)象不同于其它次計(jì)算中再增加單位損傷或單位廣義位移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;當(dāng)假設(shè)第k個(gè)被評(píng)估對(duì)象再增加單位損傷或單位廣義位移或載荷單位變化時(shí),用Citk表示對(duì)應(yīng)的“被監(jiān)測(cè)量計(jì)算當(dāng)前向量”;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)元素,同其它向量中的、編號(hào)相同的元素,表達(dá)了同一被監(jiān)測(cè)量或同一對(duì)象的相關(guān)信息;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(duì)應(yīng);
h3.每一次計(jì)算得到的向量Citk減去向量Cio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)算所假設(shè)的單位損傷或單位廣義位移或載荷單位變化數(shù)值后得到一個(gè)“被監(jiān)測(cè)量的數(shù)值變化向量δCik”;有N個(gè)被評(píng)估對(duì)象就有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”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“單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ΔCi”;單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ΔCi的每一列對(duì)應(yīng)于一個(gè)被監(jiān)測(cè)量單位變化向量;單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ΔCi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)象增加單位損傷或單位廣義位移或載荷單位變化時(shí)的不同的單位變化幅度;單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ΔCi的列的編號(hào)規(guī)則與向量do的元素的編號(hào)規(guī)則相同,單位損傷被監(jiān)測(cè)量數(shù)值變化矩陣ΔCi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;
i.定義當(dāng)前名義損傷向量dic和當(dāng)前實(shí)際損傷向量di,dic和di的元素個(gè)數(shù)等于被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量,dic和di的元素和被評(píng)估對(duì)象之間是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,dic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廣義位移或名義載荷變化量,dic和di與被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量do的元素編號(hào)規(guī)則相同,dic的元素、di的元素與do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Cio”、“單位損傷被監(jiān)測(cè)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(dá)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(dá)的當(dāng)前實(shí)際損傷向量di的第k個(gè)元素dik同被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前初始損傷向量dio的第k個(gè)元素diok和當(dāng)前名義損傷向量dic的第k個(gè)元素dick間的關(guān)系,計(jì)算得到當(dāng)前實(shí)際損傷向量di的所有元素;
????式2
式2中k=1,2,3,……,N;dik表示第i次循環(huán)中第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dik表示其當(dāng)前實(shí)際損傷,dik為0時(shí)表示無(wú)損傷,為100%時(shí)表示該支承索徹底喪失承載能力,介于0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dik表示該載荷的實(shí)際變化量;如果該被評(píng)估對(duì)象是一個(gè)支座的一個(gè)廣義位移分量,那么dik表示其當(dāng)前實(shí)際廣義位移數(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,還實(shí)現(xiàn)了剔除載荷變化、結(jié)構(gòu)溫度變化和支承索健康狀態(tài)變化影響的、支座廣義位移的識(shí)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(shí)向量Bi,式4給出了標(biāo)識(shí)向量Bi的第k個(gè)元素的定義;
????式4
式4中元素Bik是標(biāo)識(shí)向量Bi的第k個(gè)元素,Diuk是被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Diu的第k個(gè)元素,dick是被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量dic的第k個(gè)元素,它們都表示第k個(gè)被評(píng)估對(duì)象的相關(guān)信息,式4中k=1,2,3,……,N;
m.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n;
n.根據(jù)式5計(jì)算得到下一次、即第i+1次循環(huán)所需的被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前初始損傷向量di+1o的每一個(gè)元素;
???式5
式5中di+1ok是下一次、即第i+1次循環(huán)所需的被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前初始損傷向量di+1o的第k個(gè)元素,diok是本次、即第i次循環(huán)的被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前初始損傷向量dio的第k個(gè)元素,Diuk是第i次循環(huán)的被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Diu的第k個(gè)元素,Bik是第i次循環(huán)的標(biāo)識(shí)向量Bi的第k個(gè)元素,式5中k=1,2,3,……,N;
o.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;
p.在初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Ao的基礎(chǔ)上,對(duì)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(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+1o;
q.回到步驟f,開(kāi)始下一次循環(huán)。
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