初始状态为无损伤无松弛状态时，向量d。的中 与支承索相关的各元素数值取〇,如果d。的某一个元素对应的被评估对象是某一个载荷，本 方法中取Clci的该元素数值为0,代表这个载荷的变化的初始数值为0。利用索结构的设计 图、竣工图和初始索结构的实测数据、支承索的无损检测数据、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、初始索结构支座角坐标向量U。和初始索结构稳态温度 数据向量T。，利用力学方法（例如有限元法）计入"索结构稳态温度数据"建立初始力学计 算基准模型A。。
[0060] 不论用何种方法获得初始力学计算基准模型A。，计入"索结构稳态温度数据"（即 初始索结构稳态温度数据向量Tci)、基于Aci计算得到的索结构计算数据必须非常接近其实 测数据，误差一般不得大于5%。这样可保证利用Aci计算所得的模拟情况下的索力计算数 据、应变计算数据、索结构形状计算数据和位移计算数据、索结构角度数据、索结构空间坐 标数据等，可靠地接近所模拟情况真实发生时的实测数据。模型Aci中支承索的健康状态用 被评估对象初始损伤向量Clci表示，索结构稳态温度数据用初始索结构稳态温度数据向量 表示。由于基于Aci计算得到所有被监测量的计算数值非常接近所有被监测量的初始数值 (实测得到），所以也可以用在Aci的基础上、进行力学计算得到的、A^的每一个被监测量的 计算数值组成被监测量初始数值向量(；。对应于Aci的"索结构稳态温度数据"就是"初始 索结构稳态温度数据向量T/ ;对应于Aci的被评估对象健康状态用被评估对象初始损伤向 量d。表示；对应于A。的所有被监测量的初始数值用被监测量初始数值向量C。表示。对应 于A。的索结构支座角坐标数据用初始索结构支座角坐标向量U。表示；T。、队和d。是A。的参 数，C。由A。的力学计算结果组成。
[0061] 第三步：在本方法中，字母i除了明显地表示步骤编号的地方外，字母i仅表示循 环次数，即第i次循环；第i次循环开始时需要建立的或已建立的索结构的当前初始力学计 算基准模型记为当前初始力学计算基准模型A。Aci和A^计入了温度参数，可以计算温度变 化对索结构的力学性能影响；第i次循环开始时，对应于A1ci的"索结构稳态温度数据"用当 前初始索结构稳态温度数据向量T1。表示，向量T\的定义方式与向量T。的定义方式相同， T1。的元素与T。的元素一一对应；第i次循环开始时需要的、对应于索结构的当前初始力学 计算基准模型A1ci的索结构支座角坐标数据组成当前初始索结构支座角坐标向量U，第一 次建立索结构的当前初始力学计算基准模型A1ci时，UV就等于U^。第i次循环开始时需要 的被评估对象当前初始损伤向量记为d1。，d1。表示该次循环开始时索结构A\的被评估对象 的健康状态，d1。的定义方式与d。的定义方式相同，d1。的元素与d。的元素一一对应；第i次 循环开始时，所有被监测量的初始值，用被监测量当前初始数值向量C1。表示，向量Ci。的定 义方式与向量Cci的定义方式相同，元素与C^的元素一一对应，被监测量当前初始数值 向量C1。表示对应于A\的所有被监测量的具体数值；T\和d\是Ai。的特性参数；C\由Ai。 的力学计算结果组成；第一次循环开始时，A1ci记为A，建立A1ci的方法为使A等于A^第 一次循环开始时，T1。记为T建立T1。的方法为使T等于T。;第一次循环开始时，U\记为 U1。，建立U1。的方法为使U等于U。;第一次循环开始时，d\记为dI建立d1。的方法为使d 等于d。;第一次循环开始时，C\记为C。建立C1。的方法为使Ci。等于C。。
[0062] 第四步：安装索结构健康监测系统的硬件部分。硬件部分至少包括：被监测量监 测系统（例如含应变测量系统、信号调理器等）、索结构支座角坐标监测系统（含角度测量 传感器、信号调理器等）、索结构温度监测系统（含温度传感器、信号调理器等）和索结构环 境温度测量系统（含温度传感器、信号调理器等）、支承索索力监测系统、支承索的支承端 点的空间坐标监测系统、信号（数据）采集器、计算机和通信报警设备。每一个被监测量、 索结构的每一个支座角坐标、每一个温度、每一根支承索的索力、每一根支承索的支承端点 的空间坐标都必须被监测系统监测到，监测系统将监测到的信号传输到信号（数据）采集 器；信号经信号采集器传递到计算机；计算机则负责运行索结构的被评估对象的健康监测 软件，包括记录信号采集器传递来的信号；当监测到被评估对象健康状态有变化时，计算机 控制通信报警设备向监控人员、业主和（或）指定的人员报警。
[0063] 第五步：编制并在计算机上安装运行本方法的系统软件，该软件将完成本方法任 务所需要的监测、记录、控制、存储、计算、通知、报警等功能（即本具体实施方法中所有可 以用计算机完成的工作）。
[0064] 第六步：由此步开始循环运作，在结构服役过程中，按照"本方法的索结构的温度 测量计算方法"不断实测计算获得索结构稳态温度数据的当前数据，所有"索结构稳态温度 数据"的当前数据组成当前索结构稳态温度数据向量T1，向量T1的定义方式与向量T^的定 义方式相同，T1的元素与T^的元素一一对应；在实测得到向量T1的同时，实测得到索结构 中所有被监测量的当前值，所有这些数值组成被监测量当前数值向量C1，向量C1的定义方 式与向量C。的定义方式相同，C1的元素与C。的元素-对应，表示相同被监测量在不同时 刻的数值。在实测得到向量T1的同时，实测得到索结构支座角坐标当前数据，所有数据组成 当前索结构实测支座角坐标向量U1。在实测得到向量T1的同时，实测得到索结构中所有M1 根支承索的索力数据，所有这些索力数据组成当前索力向量F1，向量F1的元素与向量F。的 元素的编号规则相同；在实测得到向量T1的同时，实测计算得到所有Mi根支承索的两个支 承端点的空间坐标，两个支承端点的空间坐标在水平方向分量的差就是两个支承端点水平 距离，所有M1根支承索的两个支承端点水平距离数据组成当前支承索两支承端点水平距离 向量I1x，当前支承索两支承端点水平距离向量I1x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。
[0065] 第七步：在得到当前索结构实测支座角坐标向量U1和当前索结构稳态温度数据向 量T1后，分别比较U1和UT1和T，如果U1等于U^且T1等于T，则不需要对A1。U1c^C1ci 和T1JJ行更新，否则需要对AVUVC1JPT^进行更新，而被评估对象当前初始损伤向量 (^保持不变，更新方法按照技术方案和权利要求书规定的步骤进行。
[0066] 第八步：在当前初始力学计算基准模型A1。的基础上，按照技术方案和权利要求书 规定的步骤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，其中，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IkNm/ 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lMPa、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）。
[0067] 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，(1\的元素与Clci的元素是一一对应关系。将CAC1U1tk带入式（1)，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。
[0068] cl= ahs(AC' *d，i，+Cn) (I)
[0069] 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。
[0070] 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（2)，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。
[0071] C=Cl+AC*dl (2)
[0072] 可以采用多目标优化算法中的目标规划法（GoalAttainmentMethod)求解得到 当前名义损伤向量d1。。
[0073] 第十二步：依据索系统当前实际损伤向量d1的定义和其元素的定义计算得到当前 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。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，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时表示其对应的支承索无健康问题，d\数 值不为〇时表示其对应的支承索是有健康问题的支承索，有健康问题的支承索可能是松弛 索、也可能是受损索，其数值反应了松弛或损伤的程度。
[0074] 将被评估对象当前实际损伤向量d1中与支承索相关的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，通过无损检测方法从这些有健康问题的支承索中 鉴别出受损索，鉴别后那些没有发现损伤的、有健康问题的支承索就是发生了松弛的索，就 是需调整索力的索，就是松弛索，这些需调整索力的索在支承索当前实际损伤向量(T中所 对应的元素数值（例如其中一个元素可用(Th表示）表示与这些支承索的松弛程度力学等 效的损伤程度，由此就确定了松弛索，具体松弛量的计算方法在下面说明。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0与100 %之间时表示丧失相应比例的 承载能力；至此便识别出了受损索及其损伤程度。
[0075] 利用支承索当前实际损伤向量cT表达的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，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，具体地 可以依据式（3)求得这些索的松弛程度（即索长调整量）。这样就实现了支承索的松弛识 另IJ。至此便全部识别了受损索和松弛索。
[0077] 式（3)中￡\是在索结构的稳态温度数据用当前初始索结构稳态温度数据向量T 表示时，第h根支承索的弹性模量，六\是在索结构的稳态温度数据用当前初始索结构稳态 温度数据向量T1ci表示时，第h根支承索的横截面面积，F\是在索结构的稳态温度数据用当 前初始索结构稳态温度数据向量T1。表示时，第h根支承索的当前索力，(T1h是第h根支承索 的当前实际损伤程度，CO1h是在索结构的稳态温度数据用当前初始索结构稳态温度数据向 量T1。表示时，第h根支承索的单位长度的重量，1 \是在索结构的稳态温度数据用当前初 始索结构稳态温度数据向量T1ci表示时，第h根支承索的两个支承端点的水平距离，1 \是 当前支承索两支承端点水平距离向量I1x的一个元素，当前支承索两支承端点水平距离向 量I1x的元素的编号规则与初始自由长度向量1。的元素的编号规则相同，E\可以根据查或 实测第h根支承索的材料特性数据得到，A1JPco\可以根据第h根支承索的热膨胀系数、 ADh、《 F\、T。和T\通过常规物理和力学计算得到。
[0078] 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。
[0079] 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。
[0080] 第十五步：建立标识向量B1，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。
[0081] 第十六步：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+1。的每一个元素d1+1Jk= 1，2, 3,……，N);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角位移约束，支座角位移约束的数值就取自支座角位 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（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稳态温度数据向量T1'等于T。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角坐标向量U1'等于U1ci。得到AiIcT+IU1' 和T1'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'。
[0082] 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.角位移应变监测问题索载荷递进式识别方法，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M 1;确定指定 的被监测点，被监测点即表征索结构应变信息的所有指定点，并给所有指定点编号；确定被 监测点的被监测的应变方向，并给所有指定的被监测应变编号，"被监测应变编号"在后续 步骤中将用于生成向量和矩阵，"索结构的全部被监测的应变数据"由上述所有被监测应变 组成；本方法将"索结构的被监测的应变数据"简称为"被监测量";所有被监测量的数量之 和记