数据，所有数据组成当前索结构实测支座广义坐标向量U1。
[0151] 在实测得到被监测量当前数值向量C1的同时，对新增加的M2根传感索进行无损 检测，例如超声波探伤、目视检查、红外成像检查，从中鉴别出出现损伤或松弛的传感索，依 据被监测量编号规则，从本方法之前出现的按照被监测量编号规则编号的各向量中去除与 鉴别出的出现损伤或松弛的传感索对应的元素，在本方法之后出现的各向量和矩阵中也不 再出现与鉴别出的出现损伤或松弛的传感索对应的元素，在本方法之后提到传感索时不再 包括这里被鉴别出出现损伤或松弛的传感索，在本方法之后提到被监测量时不再包括这里 被鉴别出出现损伤或松弛的传感索的索力；从索结构上鉴别出几根出现损伤或松弛的传感 索，就将％和M减小同样的数量。
[0152] 第七步：在得到当前索结构实测支座广义坐标向量U1后，比较U1和U。如果U1等 于U1ci，则不需要对Atc^Utci和C\进行更新，否则需要对当前初始力学计算基准模型A、当前 初始索结构支座广义坐标向量U1。和被监测量当前初始数值向量Ci。进行更新，而被评估对 象当前初始损伤向量d1。保持不变，更新方法按下列步骤a至步骤c进行：
[0153] a.计算U1与U^的差，U1与U^的差就是索结构支座关于初始位置的支座广义位移， 用支座广义位移向量V表示支座广义位移，V等于U1减去U。，支座广义位移向量V中的元素 与支座广义位移分量之间是一一对应关系，支座广义位移向量V中一个元素的数值对应于 一个指定支座的一个指定方向的广义位移。
[0154] b.对A。中的索结构支座施加支座广义位移约束，支座广义位移约束的数值就取自 支座广义位移向量V中对应元素的数值，对A。中的索结构支座施加支座广义位移约束后得 到更新的当前初始力学计算基准模型A1ci，更新同时，U\所有元素数值也用U1所有元 素数值对应代替，即更新了U1ci,这样就得到了正确地对应于A1c^U，此时Cl1ci保持不变；当 更新A1ci后，A\的索的健康状况用被评估对象当前初始损伤向量d表示，A的支座广义坐 标用当前初始索结构支座广义坐标向量U1。表示。
[0155]c?更新C1。的方法是：当更新A\后，通过力学计算得到A\中所有被监测量的、当 前的具体数值，这些具体数值组成C1ci;
[0156] 第八步：在当前初始力学计算基准模型基础上，按照步骤a至步骤d进行若 干次力学计算，通过计算建立单位损伤被监测量数值变化矩阵AC1和被评估对象单位变化 向量D1ut3
[0157] a.在第i次循环开始时，直接按步骤b至步骤d所列方法获得AC1和DV在其 它时刻，当在第七步中对A1ci进行更新后，必须按步骤b至步骤d所列方法重新获得AC1和 D1u，如果在第七步中没有对A1JJ行更新，则在此处直接转入第九步进行后续工作。
[0158] b.在当前初始力学计算基准模型A1。的基础上进行若干次力学计算，向量d表示 A1ci的被评估对象的健康状态，计算次数数值上等于所有被评估对象的数量N，有N个评估对 象就有N次计算；每一次计算假设只有一个被评估对象在向量Cl1ci表示的被评估对象的健康 状态的基础上发生单位损伤或载荷单位变化，具体的，如果该被评估对象是索系统中的一 根支承索，那么就假设该支承索在向量Cl1ci表示的该支承索已有损伤的基础上再有单位损 伤（例如取5 %、10 %、20 %或30 %等损伤为单位损伤），如果该被评估对象是一个载荷，就 假设该载荷在向量Cl1ci表示的该载荷已有变化量的基础上再增加载荷单位变化（如果该载 荷是分布载荷，且该分布载荷是线分布载荷，载荷单位变化可以取lkN/m、2kN/m、3kN/m或 lkNm/m、2kNm/m、3kNm/m等为单位变化；如果该载荷是分布载荷，且该分布载荷是是面分布 载荷，载荷单位变化可以取IMPa、2MPa、3MPa或lkNm/m2、2kNm/m2、3kNm/m2等为单位变化；如 果该载荷是集中载荷，且该集中载荷是力偶，载荷单位变化可以取lkNm、2kNm、3kNm等为单 位变化；如果该载荷是集中载荷，且该集中载荷是集中力，载荷单位变化可以取lkN、2kN、 3kN等为单位变化；如果该载荷是体积载荷，载荷单位变化可以取lkN/m3、2kN/m3、3kN/m3等 为单位变化），用D1uk记录这一单位损伤或载荷单位变化，其中k表示发生单位损伤或载 荷单位变化的被评估对象的编号，D1uk是被评估对象单位变化向量D\的一个元素，被评估 对象单位变化向量D1u的元素的编号规则与向量d。的元素的编号规则相同；每一次计算中 出现单位损伤或载荷单位变化的被评估对象不同于其它次计算中出现单位损伤或载荷单 位变化的被评估对象，每一次计算都利用力学方法计算索结构的所有被监测量的当前计算 值，每一次计算得到的所有被监测量的当前计算值组成一个被监测量计算当前向量；当假 设第k个被评估对象有单位损伤或载荷单位变化时，可用(：\表示对应的"被监测量计算当 前向量"；在本步骤中给各向量的元素编号时，应同本方法中其它向量使用同一编号规则， 以保证本步骤中各向量中的任意一个元素，同其它向量中的、编号相同的元素，表达了同一 被监测量或同一对象的相关信息；C1tk的定义方式与向量C。的定义方式相同，C\的元素与 C。的元素-对应。
[0159]c.每一次计算得到的向量C1tl^去向量C1。得到一个向量，再将该向量的每一个元 素都除以本次计算中假定的单位损伤或载荷单位变化数值D1uk后得到一个"被监测量的数 值变化向量SC\" ;有N个被评估对象就有N个"被监测量的数值变化向量"。
[0160]d.由这N个"被监测量的数值变化向量"按照N个被评估对象的编号规则，依次组 成有N列的"单位损伤被监测量数值变化矩阵AC1";单位损伤被监测量数值变化矩阵AC1 的每一列对应于一个被监测量单位变化向量；单位损伤被监测量数值变化矩阵AC1的每一 行对应于同一个被监测量在不同被评估对象增加单位损伤或载荷单位变化时的不同的单 位变化幅度；单位损伤被监测量数值变化矩阵AC1的列的编号规则与向量Clci的元素的编号 规则相同，单位损伤被监测量数值变化矩阵AC1的行的编号规则与M个被监测量的编号规 则相同。
[0161] 第九步：建立线性关系误差向量e1和向量g\利用前面的数据（"被监测量当前 初始数值向量C1/、"单位损伤被监测量数值变化矩阵AC1"），在第八步进行每一次计算的 同时，即在每一次计算假设被评估对象中只有一个被评估对象的增加单位损伤或载荷单位 变化的同时，当假设第k(k= 1，2, 3,……，N)个被评估对象增加单位损伤或载荷单位变化 时，每一次计算组成一个损伤向量，用d1 &表示该损伤向量，对应的被监测量计算当前向量 为C1tk (参见第八步），损伤向量d\k的元素个数等于被评估对象的数量，向量d\的所有元 素中只有一个元素的数值取每一次计算中假设增加单位损伤或载荷单位变化的被评估对 象的单位损伤或载荷单位变化值，Cl1tk的其它元素的数值取0,那个不为0的元素的编号与 假定增加单位损伤或载荷单位变化的被评估对象的对应关系、同其他向量的同编号的元素 同该被评估对象的对应关系是相同的；Cl1tk与被评估对象初始损伤向量d。的元素编号规则 相同，心的元素与d。的元素是一一对应关系。将C^C1。、AC1J1tk带入式（23)，得到一个 线性关系误差向量，每一次计算得到一个线性关系误差向量ebe\的下标k表示第k(k =1，2, 3,……，N)个被评估对象增加单位损伤或载荷单位变化。有N个被评估对象就有N 次计算，就有N个线性关系误差向量，将这N个线性关系误差向量相加后得到一个向 量，将此向量的每一个元素除以N后得到的新向量就是最终的线性关系误差向量e1。向量 g1等于最终的误差向量e\将向量g1保存在运行健康监测系统软件的计算机硬盘上，供健 康监测系统软件使用。
[0163] 第十步：定义当前名义损伤向量d1。和当前实际损伤向量d\d1。和d1的元素个数 等于被评估对象的数量，d1。和d1的元素和被评估对象之间是一一对应关系，d1。和d1的元 素数值代表对应被评估对象的损伤程度或载荷变化程度，d1。和d1与被评估对象初始损伤 向量d。的元素编号规则相同，d1。的元素、d1的元素与d。的元素是一一对应关系。
[0164] 第十一步：依据被监测量当前数值向量C1同"被监测量当前初始数值向量CY'、 "单位损伤被监测量数值变化矩阵AC1"和"当前名义损伤向量d1。"间存在的近似线性关 系，该近似线性关系可表达为式（11)，按照多目标优化算法计算当前名义损伤向量d1。的非 劣解，也就是带有合理误差、但可以比较准确地从所有索中确定受损索的位置及其名义损 伤程度的解。
[0165] 可以采用多目标优化算法的目标规划法（GoalAttainmentMethod)求解当前名 义损伤向量d1。，按照目标规划法，式（11)可以转化成式（24)和式（25)所示的多目标优化 问题，式（24)中Y是一个实数，R是实数域，空间区域Q限制了向量d1。的每一个元素的 取值范围（本实施例要求向量d1。的每一个元素不小于0,不大于1)。式（24)的意思是寻 找一个最小的实数y，使得式（25)得到满足。式（25)中G(cT。）由式（25)定义，式（25) 中加权向量W与y的积表示式（25)中G(cT。）与向量g1之间允许的偏差，g1的定义参见式 (17)，其值已在第九步计算得到。实际计算时向量W可以与向量g1相同。目标规划法的具 体编程实现已经有通用程序可以直接采用。使用目标规划法就可以求得当前名义损伤向量 (I1c0
[0169] 第十二步：依据索系统当前实际损伤向量d1的定义（见式（18))和其元素的定义 (见式（19))计算得到当前实际损伤向量d1的每一个元素，从而可由d1确定被评估对象的 健康状态。当前实际损伤向量d1的第k个元素d\表示第i次循环中第k个被评估对象的 当前实际健康状态。
[0170] Cl1k表示第i次循环中第k个被评估对象的当前实际健康状态，如果该被评估对象 是索系统中的一根支承索，那么(1\表示其当前实际损伤，d\为0时表示无损伤，为100% 时表示该支承索彻底丧失承载能力，介于0与100%之间时表示丧失相应比例的承载能力。
[0171] Cl1k表示第i次循环中第k个被评估对象的当前实际健康状态，如果该被评估对象 是一个载荷，那么(1\表示其当前实际载荷变化数值，所以根据被评估对象当前实际损伤向 量d1能够确定有哪些支承索受损及其损伤程度，确定有哪些载荷发生了变化及其数值。
[0172] 至此本方法以一种有效的、廉价的方法实现了核心被评估对象的健康状态的准确 识别。对次要被评估对象的健康状态的识别结果可能偏离准确值较多，在本方法中仅要求 正确识别核心被评估对象的健康状态。
[0173] 第十三步：健康监测系统中的计算机定期自动或由人员操作健康监测系统生成索 系统健康情况报表。
[0174] 第十四步：在指定条件下，健康监测系统中的计算机自动操作通信报警设备向监 控人员、业主和（或）指定的人员报警。
[0175] 第十五步：按照式（20)建立标识向量B1，式（21)给出了标识向量B1的第k个元 素的定义；如果标识向量B1的元素全为0,则回到第六步继续进行对索系统的健康监测和 计算；如果标识向量B1的元素不全为0,则完成后续步骤后，进入下一次循环。
[0176] 第十六步：根据式（22)计算得到下一次（即第i+1次，i= 1，2, 3, 4,…）循环所 需的初始损伤向量d1'的每一个元素1，2,3,……，N);第二，在初始力学计算基 准模型A。的基础上，对A。中的索结构支座施加支座广义位移约束，支座广义位移约束的数 值就取自支座广义位移向量V中对应元素的数值，再令索的健康状况为d1'后得到的就是 下一次、即第i+1次（i= 1，2, 3, 4,…）循环所需的力学计算基准模型A1+1;下一次（即第 i+1次，i= 1，2, 3, 4,…）循环所需的当前初始索结构支座广义坐标向量U1+1。等于U:得 到A1+1、d1'和U，后，通过力学计算得到A1+1中所有被监测量的、当前的具体数值，这些具 体数值组成下一次、即第i+1次循环所需的被监测量当前初始数值向量C1'。
[0177] 第十七步：回到第六步，开始由第六步到第十七步的循环。
【主权项】
1.精简广义位移索力监测载荷受损索递进式识别方法，其特征在于所述方法包括： a.当索结构承受的载荷虽有变化，但索结构正在承受的载荷没有超出索结构初始许 用载荷时，本方法适用；索结构初始许用载荷指索结构在竣工时的许用载荷，能够通过常规 力学计算获得；本方法统一称被评估的支承索和载荷为"被评估对象"，设被评估的支承索 的数量和载荷的数量之和为N，即"被评估对象"的数量为N ;本方法用名称"核心被评估对 象"专指"被评估对象"中的被评估的支承索，本方法用名称"次要被评估对象"专指"被评 估对象"中的被评估的载荷；确定被评估对象的编号规则，按此规则将索结构中所有的被评 估对象编号，该编号在后续步骤中将用于生成向量和矩阵；本方法用变量k表示这一编号， k = 1，2, 3,…，N ;设索系统中共有吣根支承索，显然核心被评估对象的数量就是Mi，索结构 索力数据包括这吣根支承索的索力，本方法在监测全部M 4艮支承索索力的基础上，在索结 构上人为增加 M2根索，称为传感索，在索结构健康监测过程中将监测这新增加的M 2根传感 索的索力；综合上述被监测量，整个索结构共有M根索的M个索力被监测，即有M个被监测 量，其中M为乂与M 2之和；M必须大于核心被评估对象的数量，M小于被评估对象的数量； 新增加的M2根传感索的刚度同索结构的任意一根支承索的刚度相比，应当小得多；新增加 的M 2根传感索的各传感索的索力应当比索结构的任意一根支承索的索力小得多，这样可以 保证即使这新增加的M2根传感索出现了损伤或松弛，对索结构其他构件的应力、应变、变形 的影响微乎其微；新增加的M 2根传感索的横截面上正应力应当小于其疲劳极限，这些要求 可以保证新增加的％根传感索不会发生疲劳损伤；新增加的M 2根传感索的两端应当充分 锚固，保证不会出现松弛；新增加的％根传感索应当得到充分的防腐蚀保护，保证新增加 的1根传感索不会发生损伤和松弛；为方便起见，在本方法中将"索结构的被监测的所有参 量"简称为"被监测量";给M个被监测量连续编号，本方法用用变量j表示这一编号，j = 1，2, 3,…，M，该编号在后续步骤中将用于生成向量和矩阵；在本方法中新增加的M2根传感 索作为索结构的一部分，后文再提到索结构时，索结构包括增加％根传感索前的索结构和 新增加的％根传感索，也就是说后文提到索结构时指包括新增加的M 2根传感索的索结构； 测量得到新增加的％根传感索的索力的方法同于索结构的M 4艮支承索的索力的测量方法， 在后文不再一一交代；对索结构的支承索进行任何测量时，同时对新增加的M2根传感索进 行同样的测量，在后文不再一一交代；新增加的1根传感索除了不发生损伤和松弛外，对新 增加的％根传感索的信息量的要求和获得方法与索结构的支承索的信息量的要求和获得 方法相同，在后文不再 交代；在后文建立索结构的各种力学模型时，将新增加的M 2根传 感索视同索结构的支承索对待；在后文中，除了提到支承索的损伤和松弛的场合外，当提到 支承索时所说的支承索包括索结构的支承索和新增加的M2根传感索；物体、结构承受的外 力可称为载荷，载荷包括面载荷和体积载荷；面载荷又称表面载荷，是作用于物体表面的载 荷，包括集中载荷和分布载荷两种；体积载荷是连续分布于物体内部各点的载荷，包括物体 的自重和惯性力在内；集中载荷分为集中力和集中力偶两种，在包括笛卡尔直角坐标系在 内的坐标系