[發(fā)明專(zhuān)利]精簡(jiǎn)廣義位移混合監(jiān)測(cè)載荷受損索遞進(jìn)式識(shí)別方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510439150.7
• 申請(qǐng)日: 2015-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105136496A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓玉林;韓佳邑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M99/00
• 分類(lèi)號(hào): G01M99/00;G01B21/22;G01B21/04;G01L5/04
• 代理公司: 南京瑞弘專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.精簡(jiǎn)廣義位移混合監(jiān)測(cè)載荷受損索遞進(jìn)式識(shí)別方法，其特征在于所述方法包括：

a.當(dāng)索結(jié)構(gòu)承受的載荷雖有變化，但索結(jié)構(gòu)正在承受的載荷沒(méi)有超出索結(jié)構(gòu)初始許用載荷時(shí)，本方法適用；索結(jié)構(gòu)初始許用載荷指索結(jié)構(gòu)在竣工時(shí)的許用載荷，能夠通過(guò)常規(guī)力學(xué)計(jì)算獲得；本方法統(tǒng)一稱(chēng)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；本方法用名稱(chēng)“核心被評(píng)估對(duì)象”專(zhuān)指“被評(píng)估對(duì)象”中的被評(píng)估的支承索，本方法用名稱(chēng)“次要被評(píng)估對(duì)象”專(zhuān)指“被評(píng)估對(duì)象”中的被評(píng)估的載荷；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；確定混合監(jiān)測(cè)時(shí)指定的將被監(jiān)測(cè)索力的支承索，設(shè)索系統(tǒng)中共有Q根支承索，顯然共有Q個(gè)核心被評(píng)估對(duì)象，索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的索力數(shù)據(jù)由索結(jié)構(gòu)上M₁個(gè)指定支承索的M₁個(gè)索力數(shù)據(jù)來(lái)描述，索結(jié)構(gòu)索力的變化就是所有指定支承索的索力的變化；每次共有M₁個(gè)索力測(cè)量值或計(jì)算值來(lái)表征索結(jié)構(gòu)的索力信息；M₁是一個(gè)不小于0不大于Q的整數(shù)；確定混合監(jiān)測(cè)時(shí)指定的將被監(jiān)測(cè)應(yīng)變的被測(cè)量點(diǎn)，索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的應(yīng)變數(shù)據(jù)可由索結(jié)構(gòu)上K₂個(gè)指定點(diǎn)的、及每個(gè)指定點(diǎn)的L₂個(gè)指定方向的應(yīng)變來(lái)描述，索結(jié)構(gòu)應(yīng)變數(shù)據(jù)的變化就是K₂個(gè)指定點(diǎn)的所有被測(cè)應(yīng)變的變化；每次共有M₂個(gè)應(yīng)變測(cè)量值或計(jì)算值來(lái)表征索結(jié)構(gòu)應(yīng)變，M₂為K₂和L₂之積；M₂是不小于0的整數(shù)；確定混合監(jiān)測(cè)時(shí)指定的將被監(jiān)測(cè)角度的被測(cè)量點(diǎn)，索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的角度數(shù)據(jù)由索結(jié)構(gòu)上K₃個(gè)指定點(diǎn)的、過(guò)每個(gè)指定點(diǎn)的L₃個(gè)指定直線的、每個(gè)指定直線的H₃個(gè)角度坐標(biāo)分量來(lái)描述，索結(jié)構(gòu)角度的變化就是所有指定點(diǎn)的、所有指定直線的、所有指定的角度坐標(biāo)分量的變化；每次共有M₃個(gè)角度坐標(biāo)分量測(cè)量值或計(jì)算值來(lái)表征索結(jié)構(gòu)的角度信息，M₃為K₃、L₃和H₃之積；M₃是一個(gè)不小于0的整數(shù)；確定混合監(jiān)測(cè)時(shí)指定的將被監(jiān)測(cè)的形狀數(shù)據(jù)，索結(jié)構(gòu)的被監(jiān)測(cè)的形狀數(shù)據(jù)由索結(jié)構(gòu)上K₄個(gè)指定點(diǎn)的、及每個(gè)指定點(diǎn)的L₄個(gè)指定方向的空間坐標(biāo)來(lái)描述，索結(jié)構(gòu)形狀數(shù)據(jù)的變化就是K₄個(gè)指定點(diǎn)的所有坐標(biāo)分量的變化；每次共有M₄個(gè)坐標(biāo)測(cè)量值或計(jì)算值來(lái)表征索結(jié)構(gòu)形狀，M₄為K₄和L₄之積；M₄是一個(gè)不小于0的整數(shù)；綜合上述混合監(jiān)測(cè)的被監(jiān)測(cè)量，整個(gè)索結(jié)構(gòu)共有M個(gè)被監(jiān)測(cè)量，M為M₁、M₂、M₃和M₄之和，定義參量K，K為M₁、K₂、K₃和K₄之和，M必須大于核心被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量，M小于被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量；為方便起見(jiàn)，在本方法中將本步所列出的M個(gè)被監(jiān)測(cè)量簡(jiǎn)稱(chēng)為“被監(jiān)測(cè)量”；物體、結(jié)構(gòu)承受的外力可稱(chēng)為載荷，載荷包括面載荷和體積載荷；面載荷又稱(chēng)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.實(shí)測(cè)或查資料得到索結(jié)構(gòu)所使用的各種材料的物理和力學(xué)性能參數(shù)；

c.在實(shí)測(cè)或查資料得到索結(jié)構(gòu)所使用的各種材料的物理和力學(xué)性能參數(shù)的同時(shí)，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)支座角坐標(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(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(chēng)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_o，被監(jiān)測(cè)量初始數(shù)值向量C_o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_o，向量d_o表示用初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A_o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_o的元素個(gè)數(shù)等于N，d_o的元素與被評(píng)估對(duì)象是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，向量d_o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_o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_o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d_o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_o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d_o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)組成初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量U_o；

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_o和前面步驟得到的所有的索結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，建立索結(jié)構(gòu)的初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A_o，基于A_o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_o的索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)就是初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量U_o；對(duì)應(yīng)于A_o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_o表示；對(duì)應(yīng)于A_o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_o表示；U_o和d_o是A_o的參數(shù)，由A_o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_o表示的所有被監(jiān)測(cè)量的初始數(shù)值相同，因此也可以說(shuō)C_o由A_o的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成，在本方法中A_o、C_o、d_o和U_o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Aⁱ_o；第i次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，對(duì)應(yīng)于Aⁱ_o的“索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)數(shù)據(jù)”用當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量Uⁱ_o表示，向量Uⁱ_o的定義方式與向量U_o的定義方式相同，Uⁱ_o的元素與U_o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dⁱ_o，dⁱ_o表示該次循環(huán)開(kāi)始時(shí)索結(jié)構(gòu)Aⁱ_o的被評(píng)估對(duì)象的健康狀態(tài)，dⁱ_o的定義方式與d_o的定義方式相同，dⁱ_o的元素與d_o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Cⁱ_o表示，向量Cⁱ_o的定義方式與向量C_o的定義方式相同，Cⁱ_o的元素與C_o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Cⁱ_o表示對(duì)應(yīng)于Aⁱ_o的所有被監(jiān)測(cè)量的具體數(shù)值；Uⁱ_o和dⁱ_o是Aⁱ_o的特性參數(shù)，Cⁱ_o由Aⁱ_o的力學(xué)計(jì)算結(jié)果組成；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Aⁱ_o記為A¹_o，建立A¹_o的方法為使A¹_o等于A_o；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Uⁱ_o記為U¹_o，建立U¹_o的方法為使U¹_o等于U_o；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，dⁱ_o記為d¹_o，建立d¹_o的方法為使d¹_o等于d_o；第一次循環(huán)開(kāi)始時(shí)，Cⁱ_o記為C¹_o，建立C¹_o的方法為使C¹_o等于C_o；

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，不斷實(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Uⁱ，向量Uⁱ的定義方式與向量U_o的定義方式相同，Uⁱ的元素與U_o的元素一一對(duì)應(yīng)；在實(shí)測(cè)得到向量Uⁱ的同時(shí)，實(shí)測(cè)得到索結(jié)構(gòu)中所有被監(jiān)測(cè)量的當(dāng)前值，所有這些數(shù)值組成被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前數(shù)值向量Cⁱ，向量Cⁱ的定義方式與向量C_o的定義方式相同，Cⁱ的元素與C_o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)實(shí)測(cè)支座廣義坐標(biāo)向量Uⁱ，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Aⁱ_o、被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cⁱ_o和當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量Uⁱ_o，而被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前初始損傷向量dⁱ_o保持不變；

g1.比較Uⁱ與Uⁱ_o，如果Uⁱ等于Uⁱ_o，則Aⁱ_o、Cⁱ_o和Uⁱ_o保持不變，否則需要按下列步驟對(duì)Aⁱ_o、Cⁱ_o和Uⁱ_o進(jìn)行更新；

g2.計(jì)算Uⁱ與U_o的差，Uⁱ與U_o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Uⁱ減去U_o；

g3.對(duì)A_o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，對(duì)A_o中的索結(jié)構(gòu)支座施加支座廣義位移約束后得到更新的當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aⁱ_o，更新Aⁱ_o的同時(shí)，Uⁱ_o所有元素?cái)?shù)值也用Uⁱ所有元素?cái)?shù)值對(duì)應(yīng)代替，即更新了Uⁱ_o，這樣就得到了正確地對(duì)應(yīng)于Aⁱ_o的Uⁱ_o，此時(shí)dⁱ_o保持不變；當(dāng)更新Aⁱ_o后，Aⁱ_o的索的健康狀況用被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前初始損傷向量dⁱ_o表示，Aⁱ_o的支座廣義坐標(biāo)用當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量Uⁱ_o表示；更新Cⁱ_o的方法是：當(dāng)更新Aⁱ_o后，通過(guò)力學(xué)計(jì)算得到Aⁱ_o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Cⁱ_o；

h.在當(dāng)前初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aⁱ_o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Dⁱ_u；

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Dⁱ_u；在其它時(shí)刻，當(dāng)在步驟g中對(duì)Aⁱ_o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Dⁱ_u，如果在步驟g中沒(méi)有對(duì)Aⁱ_o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Aⁱ_o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)載荷，就假設(shè)該載荷再增加載荷單位變化，用Dⁱ_uk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)，Dⁱ_uk是被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Dⁱ_u的一個(gè)元素，被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Dⁱ_u的元素的編號(hào)規(guī)則與向量d_o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載荷單位變化時(shí)，用Cⁱ_tk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；Cⁱ_tk的定義方式與向量C_o的定義方式相同，Cⁱ_tk的元素與C_o的元素一一對(duì)應(yīng)；

h3.每一次計(jì)算得到的向量Cⁱ_tk減去向量Cⁱ_o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δCⁱ_k”；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d_o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dⁱ_c和當(dāng)前實(shí)際損傷向量dⁱ，dⁱ_c和dⁱ的元素個(gè)數(shù)等于被評(píng)估對(duì)象的數(shù)量，dⁱ_c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，dⁱ_c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，dⁱ_c和dⁱ與被評(píng)估對(duì)象初始損傷向量d_o的元素編號(hào)規(guī)則相同，dⁱ_c的元素、dⁱ的元素與d_o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Cⁱ_o”、“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dⁱ_c”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dⁱ_c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dⁱ_c；

Ci=Coi+ΔCi·dci]]>式1

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dⁱ_k同被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前初始損傷向量dⁱ_o的第k個(gè)元素dⁱ_ok和當(dāng)前名義損傷向量dⁱ_c的第k個(gè)元素dⁱ_ck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；dⁱ_k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dⁱ_k表示其當(dāng)前實(shí)際損傷，dⁱ_k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；所以根據(jù)被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前實(shí)際損傷向量d^a能夠確定核心被評(píng)估對(duì)象的健康狀態(tài)；

l.在求得當(dāng)前名義損傷向量dⁱ_c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；

Bi=B1iB2i···Bki···BNiT]]>式3

式4

式4中元素Bⁱ_k是標(biāo)識(shí)向量Bⁱ的第k個(gè)元素，Dⁱ_uk是被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Dⁱ_u的第k個(gè)元素，dⁱ_ck是被評(píng)估對(duì)象當(dāng)前名義損傷向量dⁱ_c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⁺¹_o的每一個(gè)元素；

式5

式5中dⁱ⁺¹_ok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⁺¹_o的第k個(gè)元素，dⁱ_ok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dⁱ_o的第k個(gè)元素，Dⁱ_uk是第i次循環(huán)的被評(píng)估對(duì)象單位變化向量Dⁱ_u的第k個(gè)元素，Bⁱ_k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.在初始力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型A_o的基礎(chǔ)上，先對(duì)A_o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，再令索的健康狀況為dⁱ⁺¹_o后得到的就是下一次、即第i+1次循環(huán)所需的力學(xué)計(jì)算基準(zhǔn)模型Aⁱ⁺¹；得到Aⁱ⁺¹后，通過(guò)力學(xué)計(jì)算得到Aⁱ⁺¹中所有被監(jiān)測(cè)量的、當(dāng)前的具體數(shù)值，這些具體數(shù)值組成下一次、即第i+1次循環(huán)所需的被監(jiān)測(cè)量當(dāng)前初始數(shù)值向量Cⁱ⁺¹_o；

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)支座廣義坐標(biāo)向量Uⁱ⁺¹_o等于第i次循環(huán)的當(dāng)前初始索結(jié)構(gòu)支座廣義坐標(biāo)向量Uⁱ_o；

q.回到步驟f，開(kāi)始下一次循環(huán)。