构支座施加支座广义位移约束且对 索结构施加温度变化后得到更新的当前初始力学计算基准模型A1ci，更新同时，U 有元素数值也用U1所有元素数值对应代替，即更新了U。T1ci所有元素数值也用T1的所有 元素数值对应代替，即更新了T1ci,这样就得到了正确地对应于U1JPT，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\的索 结构稳态温度用当前索结构稳态温度数据向量T1ci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U1ci表示；更新方法是：当更新A1J^，通过力学计算得到A1ci* 所有被监测量的、当前的具体数值，这些具体数值组成C1ci;
[0026] h.在当前初始力学计算基准模型A1。的基础上，按照步骤hi至步骤h4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D1u;
[0027] hi.在第i次循环开始时，直接按步骤h2至步骤h4所列方法获得AC1和D1u;在其 它时刻，当在步骤g中对A1ci进行更新后，必须按步骤h2至步骤h4所列方法重新获得AC1 和D1u，如果在步骤g中没有对A1c^J行更新，则在此处直接转入步骤i进行后续工作；
[0028] h2?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，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载荷的基础上 再增加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 么就假设该支承索再增加单位损伤，如果该被评估对象是一个载荷，就假设该载荷再增加 载荷单位变化，用D1uk记录这一增加的单位损伤或载荷单位变化，其中k表示增加单位损伤 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 算中再增加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再增加单位损伤 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个被评估对象再增加单位损伤或载荷单位变化时，用C1tk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， (：\的元素与C。的元素一一对应；
[0029] h3.每一次计算得到的向量C1tl^去向量C^得到一个向量，再将该向量的每一个 元素都除以本次计算所假设的单位损伤或载荷单位变化数值后得到一个"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"；
[0030] h4.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；
[0031] i.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，d丨的元素数值代表对 应被评估对象的名义损伤程度或名义载荷变化量，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；
[0032] j.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1，式1中除d1。外的其它量均为已知，求解式1就可以算出当前名义损 伤向量d1。；
[0033] Ci^Cl+ACi * 4式1
[0034] k.利用式2表达的当前实际损伤向量d1的第k个元素(Tk同被评估对象当前初始 损伤向量d1。的第k个元素d\和当前名义损伤向量d\的第k个元素d1J司的关系，计算 得到当前实际损伤向量d1的所有元素；
[0035]
[0036] 式2中k=l，2,3,……，N;向量d1的元素的编号规则与式⑴中向量d。的元素的 编号规则相同；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Cl1k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，（1\数值反应了该支承索的松弛或损伤的程度；将 被评估对象当前实际损伤向量d1中与M1根支承索相关的M1个元素取出，组成支承索当前实 际损伤向量(T，支承索当前实际损伤向量(T的元素的编号规则与初始索力向量F。的元素 的编号规则相同；支承索当前实际损伤向量(T的第h个元素表示索结构中第h根支承索的 当前实际损伤量，h= 1，2, 3,…….，M1;支承索当前实际损伤向量CT1中数值不为0的元素 对应于有健康问题的支承索，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；与受损索对应的支承索当前实际损伤向量(T中的元素的数值表达的是该受损索的 当前实际损伤，元素数值为100%时表示该支承索彻底丧失承载能力，介于〇与100%之间 时表示丧失相应比例的承载能力；利用在当前索结构稳态温度数据向量T1条件下的、在第 1步鉴别出的松弛索及用支承索当前实际损伤向量(T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f步获得的在当前索结构稳态温度数据向量 T1条件下的当前索力向量F1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F。，利用当前索结构稳态温度数 据向量T1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F1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，至此本方法实现 了剔除支座广义位移、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 了剔除支座广义位移、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； [0037] 1.在求得当前名义损伤向量d1。后，按照式3建立标识向量B\式4给出了标识向 量B1的第k个元素的定义；
[0040] 式4中元素B1k是标识向量B1的第k个元素，D、是被评估对象单位变化向量D\ 的第k个元素，Cl1di是被评估对象当前名义损伤向量d\的第k个元素，它们都表示第k个 被评估对象的相关信息，式4中k= 1，2, 3,......，N;
[0041] m.如果标识向量B1的元素全为0,则回到步骤f?继续本次循环；如果标识向量B1 的元素不全为0,则进入下一步、即步骤n;
[0042] n.根据式5计算得到下一次、即第i+1次循环所需的被评估对象当前初始损伤向 量d1+1。的每一个元素；
[0043]
[0044] 式5中(11+、是下一次、即第i+1次循环所需的被评估对象当前初始损伤向量d， 的第k个元素，Cl1cik是本次、即第i次循环的被评估对象当前初始损伤向量d的第k个元 素，D1uk是第i次循环的被评估对象单位变化向量D\的第k个元素，B\是第i次循环的标 识向量B1的第k个元素，式5中k= 1，2, 3,......，N;
[0045] 〇.在初始力学计算基准模型A。的基础上，先对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，再令索的 健康状况为d1'后得到的就是下一次、即第i+1次循环所需的力学计算基准模型A1+1;得到 A1+1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';
[0046] p.取下一次、即第i+1次循环所需的当前初始索结构稳态温度数据向量T1'等于 第i次循环的当前初始索结构稳态温度数据向量T1ci;下一次、即第i+1次循环所需的当前 初始索结构支座广义坐标向量U1'等于第i次循环的当前初始索结构支座广义坐标向量 U10;
[0047] q.回到步骤f，开始下一次循环。
[0048] 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 相当高，因此造价问题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。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】
[0049] 本方法采用一种算法，该算法用于识别核心被评估对象的健康状态。具体实施时， 下列步骤是可采取的各种步骤中的一种。
[0050] 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。设索 系统中共有1根支承索，即共有Mi个核心被评估对象。设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。
[0051] "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。
[0052] 综合上述被监测量，整个索结构共有M个被监测量，M不得小于核心被评估对象的 数量加4,M小于被评估对象的数量N。
[0053] 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。
[0054] 按技术方案规定步骤确定"本方法的索结构的温度测量计算方法"。
[0055] 第二步：建立初始力学计算基准模型A。。
[0056] 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(；。
[0057] 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。
[0058] 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）。
[0059] 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面积以及索力为〇时所有支承索的 单位长度的重量，依次组成支承索的初始自由长度向量1。、初始自由横截面面积向量A。和 初始自由单位长度的重量向量《。，支承索的初始自由长度向量1。、初始自由横截面面积向 量A。和初始自由单位长度的重量向量co。的元素的编号规则与初始索