承索两支承端点水平距离向量，当前支 承索两支承端点水平距离向量的元素的编号规则与初始索力向量Fci的元素的编号规则相 同；
[0022] f.根据当前索结构稳态温度数据向量Tt,按照步骤fl至f3更新当前初始力学计 算基准模型Atci、被监测量当前初始数值向量Ctci和当前初始索结构稳态温度数据向量T
[0023] fl.比较T如果Tt等于TV则A1。、Ctci和T\保持不变；否则需要按下列步 骤对Atc^Ctci和Ttci进行更新；
[0024] f2.计算Tt与T^的差，T4与T^的差就是当前索结构稳态温度数据关于初始索结 构稳态温度数据的变化，1^与T。的差用稳态温度变化向量S表示，S等于T1减去T。，S表示 索结构稳态温度数据的变化；
[0025] f3.对A。中的索结构施加温度变化，施加的温度变化的数值就取自稳态温度变化 向量S，对Aci中的索结构施加的温度变化后得到更新的当前初始力学计算基准模型A\，更 新Atci的同时，T\所有元素数值也用T1的所有元素数值对应代替，即更新了T\，这样就得到 了正确地对应于Atci的T。更新C\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Ctci5Atci的支承索的初始健康状态始终用 被评估对象初始损伤向量d。表示；
[0026] g?在当前初始力学计算基准模型Atci的基础上按照步骤gl至g4进行若干次力学 计算，通过计算获得索结构单位损伤被监测量数值变化矩阵AC和被评估对象单位变化向 量Du;
[0027] gl.索结构单位损伤被监测量数值变化矩阵AC是不断更新的，即在更新当前初 始力学计算基准模型Atci、被监测量当前初始数值向量Ctci和当前初始索结构稳态温度数据 向量Ttci之后，必须接着更新索结构单位损伤被监测量数值变化矩阵AC和被评估对象单位 变化向量Du;
[0028] g2.在索结构的当前初始力学计算基准模型Atci的基础上进行若干次力学计算，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；依据被评估对 象的编号规则，依次进行计算；每一次计算假设只有一个被评估对象在原有损伤或线位移 或载荷的基础上再增加单位损伤或单位线位移或载荷单位变化，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Clci表示的该支承索已有损伤的基 础上再增加单位损伤，如果该被评估对象是一个支座的一个方向的线位移分量，就假设该 支座在该位移方向再增加单位线位移，如果该被评估对象是一个载荷，就假设该载荷在向 量Clci表示的该载荷已有变化量的基础上再增加载荷单位变化，用Duk记录这一增加的单位 损伤或单位线位移或载荷单位变化，其中k表示增加单位损伤或单位线位移或载荷单位变 化的被评估对象的编号，Duk是被评估对象单位变化向量Du的一个元素，被评估对象单位变 化向量Du的元素的编号规则与向量d。的元素的编号规则相同；每一次计算中增加单位损伤 或单位线位移或载荷单位变化的被评估对象不同于其它次计算中增加单位损伤或单位线 位移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，被监测量计算当前向量的元素编号规则与被监测量初始数值向量Cci的元素编号规 则相同；
[0029] g3.每一次计算得到的被监测量计算当前向量减去被监测量当前初始数值向量 Ctci得到一个向量，再将该向量的每一个元素都除以该次计算所假设的单位损伤或单位线位 移或载荷单位变化数值，得到一个被监测量单位变化向量，有N个被评估对象就有N个被监 测量单位变化向量；
[0030] g4.由这N个被监测量单位变化向量按照N个被评估对象的编号规则，依次组成有 N列的索结构单位损伤被监测量数值变化矩阵AC;索结构单位损伤被监测量数值变化矩 阵AC的每一列对应于一个被监测量单位变化向量；索结构单位损伤被监测量数值变化矩 阵AC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单位线位移或 载荷单位变化时的不同的单位变化幅度；索结构单位损伤被监测量数值变化矩阵AC的列 的编号规则与向量Clci的元素的编号规则相同，索结构单位损伤被监测量数值变化矩阵AC 的行的编号规则与M个被监测量的编号规则相同；
[0031]h.在实测得到当前索结构稳态温度数据向量Tt的同时，实测得到在获得当前索结 构稳态温度数据向量Tt的时刻的同一时刻的索结构的所有被监测量的当前实测数值，组成 被监测量当前数值向量C;被监测量当前数值向量C和被监测量当前初始数值向量Ctci与被 监测量初始数值向量C。的定义方式相同，三个向量的相同编号的元素表示同一被监测量在 不同时刻的具体数值；
[0032] i.定义被评估对象当前名义损伤向量d，被评估对象当前名义损伤向量d的元素 个数等于被评估对象的数量，被评估对象当前名义损伤向量d的元素和被评估对象之间是 一一对应关系，被评估对象当前名义损伤向量d的元素数值代表对应被评估对象的名义损 伤程度或名义线位移或名义载荷变化量；向量d的元素的编号规则与向量Clci的元素的编号 规则相同；
[0033] j.依据被监测量当前数值向量C同被监测量当前初始数值向量C:索结构单位损 伤被监测量数值变化矩阵AC和待求的被评估对象当前名义损伤向量d间存在的近似线性 关系，该近似线性关系可表达为式1，式1中除d外的其它量均为已知，求解式1就可以算出 被评估对象当前名义损伤向量d;
[0034] C=C+AC?ci 式 1
[0035] k.定义被评估对象当前实际损伤向量da，被评估对象当前实际损伤向量da的元素 个数等于被评估对象的数量，被评估对象当前实际损伤向量da的元素和被评估对象之间是 一一对应关系，被评估对象当前实际损伤向量da的元素数值代表对应被评估对象的实际损 伤程度或实际线位移或实际载荷变化量；向量da的元素的编号规则与向量d。的元素的编号 规则相同；
[0036] 1.利用式2表达的被评估对象当前实际损伤向量da的第k个元素d\同被评估对 象初始损伤向量d。的第k个元素d和被评估对象当前名义损伤向量d的第k个元素d,间 的关系，计算得到被评估对象当前实际损伤向量da的所有元素；
[0037]
[0038] 式2中k= 1，2, 3,…….，N，d\表示第k个被评估对象的当前实际健康状态，d\ 为0时表示第k个被评估对象无健康问题，(1\数值不为0时表示第k个被评估对象是有健 康问题的被评估对象，如果该被评估对象是索系统中的一根支承索，那么d\表示其当前健 康问题的严重程度，有健康问题的支承索可能是松弛索、也可能是受损索，d\数值反应了该 支承索的松弛或损伤的程度；从这些有健康问题的支承索中鉴别出受损索，剩下的就是松 弛索，被评估对象当前实际损伤向量da中与松弛索对应于的元素数值表达的是与松弛索松 弛程度力学等效的当前实际等效损伤程度；如果该被评估对象是一个支座的一个线位移分 量，那么(1\表示其当前实际线位移数值；
[0039] m.利用在当前索结构稳态温度数据向量1"条件下的、在第1步鉴别出的松弛索及 用被评估对象当前实际损伤向量da表达的这些松弛索的、与其松弛程度力学等效的当前实 际等效损伤程度，利用在第e步获得的在当前索结构稳态温度数据向量Tt条件下的当前索 力向量F和当前支承索两支承端点水平距离向量，利用在第c步获得的在初始索结构稳态 温度数据向量T。条件下的支承索的初始自由长度向量、初始自由横截面面积向量和初始自 由单位长度的重量向量、初始索力向量Fci，利用当前索结构稳态温度数据向量Tt表示的支 承索当前稳态温度数据，利用在第c步获得的在初始索结构稳态温度数据向量Tci表示的支 承索初始稳态温度数据，利用在第c步获得的索结构所使用的各种材料的随温度变化的物 理和力学性能参数，计入温度变化对支承索物理、力学和几何参数的影响，通过将松弛索同 受损索进行力学等效来计算松弛索的、与当前实际等效损伤程度等效的松弛程度，力学等 效条件是：一、两等效的索的无松弛和无损伤时的初始自由长度、几何特性参数、密度及材 料的力学特性参数相同；二、松弛或损伤后，两等效的松弛索和损伤索的索力和变形后的总 长相同；满足上述两个力学等效条件时，这样的两根支承索在索结构中的力学功能就是完 全相同的，即如果用等效的松弛索代替受损索后，索结构不会发生任何变化，反之亦然；依 据前述力学等效条件求得那些被判定为松弛索的松弛程度，松弛程度就是支承索自由长度 的改变量，也就是确定了那些需调整索力的支承索的索长调整量；这样就实现了支承索的 松弛识别和损伤识别；计算时所需索力由当前索力向量F对应元素给出；本方法将受损索 和松弛索统称为有健康问题的支承索，简称为问题索，所以，本方法根据被评估对象当前实 际损伤向量da既能够识别出问题索，能够确定有哪些支座发生了线位移及其数值，也能够 确定有哪些载荷发生了变化及其变化的数值；至此本方法实现了剔除支座线位移、载荷变 化和结构温度变化的影响的、索结构的问题索识别，同时实现了剔除支座线位移、结构温度 变化和支承索健康状态变化影响的、载荷变化量的识别，还实现了剔除载荷变化、结构温度 变化和支承索健康状态变化影响的、支座线位移的识别；
[0040] n.回到第e步，开始由第e步到第n步的下一次循环。
[0041] 有益效果：结构健康监测系统首先通过使用传感器对结构响应进行长期在线监 测，获得监测数据后对其进行在线（或离线）分析得到结构健康状态数据，由于结构的复杂 性，结构健康监测系统需要使用大量的传感器等设备进行结构健康监测，因此其造价通常 相当的高，可以说造价问题也是制约结构健康监测技术应用的一个主要问题。另一方面，核 心被评估对象（例如斜拉索）的健康状态的正确识别是结构健康状态的正确识别的不可或 缺的组成部分，甚至是其全部，而次要被评估对象（例如结构承受的载荷）的变化（例如通 过斜拉桥的汽车的数量和质量的变化）的正确识别对索结构的健康状态的正确识别的影 响是微乎其微的，甚至是不需要的。但是次要被评估对象的数量与核心被评估对象的数量 通常是相当的，次要被评估对象的数量还常常大于核心被评估对象的数量，这样被评估对 象的数量常常是核心被评估对象的数量的多倍。在次要被评估对象（载荷）发生变化时， 为了准确识别核心被评估对象，常规方法要求被监测量（使用传感器等设备测量获得）的 数量必须大于等于被评估对象的数量，当发生变化的次要被评估对象的数量比较大时（实 际上经常如此），结构健康监测系统所需要的传感器等设备的数量是非常庞大的，因此结构 健康监测系统的造价就会变得非常高，甚至高得不可接受。幸好发明人研究发现，在次要被 评估对象（例如结构承受的正常载荷，结构的正常载荷是指结构正在承受的载荷不超过按 照结构设计书或结构竣工书所限定的结构许用载荷）变化较小时（对于载荷而言就是结构 仅仅承受正常载荷，结构承受的载荷是否是正常载荷，能够通过肉眼等方法观察确定，如果 发现结构承受的载荷不是正常载荷，那么人为去除、移除非正常载荷后，结构就只承受正常 载荷了），它们所引起的结构响应的变化幅度（本说明书称其为"次要响应"）远小于核心被 评估对象的变化（例如支承索受损）所引起的结构响应的变化幅度（本说明书称其为"核 心响应"），次要响应与核心响应之和是结构响应的总变化（本说明书称其为"总体响应"）， 显然核心响应在总体响应中占据主导地位，基于此发明人研究发现在确定被监测量数量时 即使选取稍大于核心被评估对象数量、但远小于被评估对象数量的数值（本方法就是这样 做的），也就是说即使采用数量相对少很多的传感器等设备，仍然可以准确获得核心被评估 对象的健康状态数据，满足结构健康状态监测的核心需求，因此本方法所建议的结构健康 监测系统的造价显而易见地比常规方法所要求的结构健康监测系统的造价低很多，也就是 说本方法能够以造价低得多的条件实现对索结构的核心被评估对象的健康状态的评估，这 种益处是对结构健康监测技术能否被采用是举足轻重的。
【具体实施方式】
[0042] 本方法的实施例的下面说明实质上仅仅是示例性的，并且目的绝不在于限制本方 法的应用或使用。具体实施时，下列步骤是可采取的各种步骤中的一种。
[0043] 第一步：首先确认索结构承受的可能发生变化的载荷的数量。根据索结构所承受 的载荷的特点，确认其中"所有可能发生变化的载荷"，或者将所有的载荷视为"所有可能发 生变化的载荷"，设共有JZW个可能发生变化的载荷，即共有JZW个次要被评估对象。
[0044] 设被评估的支承索和支座线位移分量的数量之和为P，即核心被评估对象的数量 为Po
[0045] 设索结构的支座线位移分量的数量、索结构的支承索的数量和JZW个"所有可能 发生变化的载荷"的数量之和为N，即共有N个被评估对象。给被评估对象连续编号，该编 号在后续步骤中将用于生成向量和矩阵。
[0046] "结构的全部被监测的应变数据"可由结构上K个指定点的、及每个指定点的L个 指定方向的应变来描述，结构应变数据的变化就是K个指定点的所有应变的变化。每次共 有M(M=KXL)个应变测量值或计算值来表征结构应变信息。
[0047] 综合上述被监测量，整个索结构共有M个被监测量，M不小于P加4。
[0048] 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，该编号在后续步骤中将用于生成向量和矩阵。本方法用用变量j表 示这一编号，j= 1，2, 3,…，M。
[0049] 按照技术方案和权利要求书中给出的方法，采用包括常规温度测量计算方法在内 的常规方法，确定"本方法的索结构的温度测量计算方法"。
[0050] 第二步：建立初始力学计算基准模型A。。
[0051] 在索结构竣工之时，或者在建立健康监测系统前，按照"本方法的索结构的温度测 量计算方法"测量计算得到"索结构稳态温度数据"（可以用常规温度测量方法测量，例如 使用热电阻测量），此时的"索结构稳态温度数据"用向量Tci表示，称为初始索结构稳态温 度数据向量Tci。在实测得到Tci的同时，使用常规方法直接测量计算得到索结构的所有被监 测量的初始数值，组成被监测量初始数值向量(；。
[0052] 本方法中可以具体按照下列方法在获得某某（例如初始或当前等）索结构稳态温 度数据向量的时刻的同一时刻，使用某某方法测量计算得到某某被测量量被监测量（例如 索结构的所有被监测量）的数据：在测量记录温度（包括索结构所在环境的气温、参考平板 的向阳面的温度和索结构表面温度）的同时，例如每隔10分钟测量记录一次温度，那么同 时同样也每隔10分钟测量记录某某被测量量被监测量（例如索结构的所有被监测量）的 数据。一旦确定了获得索结构稳态温度数据的时刻，那么与获得索结构稳态温度数据的时 刻同一时刻的某某被测量量被监测量（例如索结构的所有被监测量）的数据就称为在获得 索结构稳态温度数据的时刻的同一时刻，使用某某方法测量计算方法得到的某某被测量量 被监测量的数据。
[0053] 使用常规方法（查资料或实测）得到索结构所使用的各种材料的随温度变化的物 理参数（例如热膨胀系数）和力学性能参数（例如弹性模量、泊松比）。
[0054] 在实测得到T。的同时，直接测量计算得到所有支承索的初始索力，组成初始索力 向量Fci;依据索结构设计数据、竣工数据得到所有支承索在自由状态即索力为0时的长度、 在自由状态时的横截面面积和在自由状态时的单位长度的重量，以及获得这三种数据时所 有支承索的温度，在此基础上利用所有支承索的随温度变化的物理性能参数和力学性能参 数，按照常规物理计算得到所有支承索在初始索结构稳态温度数据向量Tci条件下的索力为 〇时所有支承索的长度、索力为〇时所有支承索的横截面