支座空间坐标 当前数据组成当前索结构实测支座空间坐标向量U1，向量U1的定义方式与向量Uci的定义方 式相同；在实测得到向量T1的同时，实测得到在获得当前索结构稳态温度数据向量T1的时 刻的同一时刻的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；
[0022] g.根据当前索结构实测支座空间坐标向量U1和当前索结构稳态温度数据向量T1， 按照步骤gl至g3更新当前初始力学计算基准模型A1ci、被监测量当前初始数值向量C1ci、当 前初始索结构稳态温度数据向量T1。和当前初始索结构支座空间坐标向量U。而被评估对 象当前初始损伤向量d1。保持不变；
[0023] gl?分别比较T1和TW和U如果T1等于T且U1等于U则不需要对A1。、!]1。、 C1c^PT^进行更新，否则需要按下列步骤对AU1c^C1c^PT进行更新；
[0024] g2.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线位移， 用支座线位移向量V表示支座线位移，V等于U1减去U。;计算T1与T。的差，T1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，T1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] g3.先对A。中的索结构支座施加支座线位移约束，支座线位移约束的数值就取自 支座线位移向量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，对A。中索结构支座施加支座线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\所有元素数 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T。这样就得到了正确地对应于U\和T，此时Cl1ci保持不变；当 更新A1。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\的支座空间坐标用当前初始索结构支座 空间坐标向量U1ci表示；更新方法是：当更新A1J^，通过力学计算得到A1ci中所有被监 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AC 1 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S C\" ;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A C1";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A C1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A C1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C Y'、"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] C=C0+AC*dfc 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= 1，2, 3,……，N;cTk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，CTk 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；至此本方法实现了核心被评估对象的健康状态识别；
[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；
[0038] St ^ [S^Mz ?? ?Bl? ? ?MjJr 式 3
[0039]
[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；
[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线位 移约束，支座线位移约束的数值就取自支座线位移向量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 初始索结构支座空间坐标向量U1+1。等于第i次循环的当前初始索结构支座空间坐标向量 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。
[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。
[0051] 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。
[0052] 被监测的多类参量可以包括：索力、应变、角度和空间坐标，分别叙述如下：
[0053] 设索系统中共有Q根支承索，即共有Q个核心被评估对象，索结构的被监测的索力 数据由索结构上1个指定索的M1个索力数据来描述，索结构索力的变化就是所有指定索的 索力的变化。每次共有乂个索力测量值或计算值来表征索结构的索力信息。M:是一个不 小于〇的整数。
[0054] 索结构的被监测的应变数据可由索结构上K2个指定点的、及每个指定点的L2个指 定方向的应变来描述，索结构应变数据的变化就是K2个指定点的所有被测应变的变化。每 次共有M2 (M2=K2XL2)个应变测量值或计算值来表征索结构应变。M2是一个不小于0的整 数。
[0055] 索结构的被监测的角度数据由索结构上K3个指定点的、过每个指定点的L3个指定 直线的、每个指定直线的氏个角度坐标分量来描述，索结构角度的变化就是所有指定点的、 所有指定直线的、所有指定的角度坐标分量的变化。每次共有M3(M3=K3XL3XH3)个角度 坐标分量测量值或计算值来表征索结构的角度信息。M3是一个不小于0的整数。
[0056] 索结构的被监测的形状数据由索结构上K4个指定点的、及每个指定点的L4个指定 方向的空间坐标来描述，索结构形状数据的变化就是K4个指定点的所有坐标分量的变化。 每次共有M4(M4=K4XL4)个坐标测量值或计算值来表征索结构形状。M4是一个不小于0的 整数。
[0057] 综合上述被监测量，整个索结构共有M(M= 个被监测量，定义参量 K(K=MdKdKfig，K和M取值不小于核心被评估对象的数量Q+4,K和M小于被评估对象 的数量N。
[0058] 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。
[0059] 按照技术方案和权利要求书中给出的方法，采用常规温度测量计算方法，确定"本 方法的索结构的温度测量计算方法"。
[0060] 第二步：建立初始力学计算基准模型A。。
[0061] 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(；。
[0062] 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