温度变化应变监测的问题索和支座角位移递进式识别方法

摘要

温度变化应变监测的问题索和支座角位移递进式识别方法基于应变监测、通过监测索结构温度、环境温度和被评估对象的健康状态来决定是否需要更新索结构的力学计算基准模型，得到计入索结构温度和环境温度的索结构的力学计算基准模型，在此模型的基础上计算获得单位损伤被监测量单位变化矩阵。依据被监测量当前数值向量同被监测量当前初始数值向量、单位损伤被监测量单位变化矩阵、单位损伤或单位角位移向量和待求的被评估对象当前名义损伤向量间存在的近似线性关系算出被评估对象当前名义损伤向量的非劣解，据此可以在有温度变化时，快速识别出受损索、松弛索和支座角位移。

主权项

1.一种温度变化应变监测的问题索和支座角位移递进式识别方法，其特征在于所述方法包括：a.为叙述方便起见，本方法统一称被评估的支承索和支座角位移分量为被评估对象，设被评估的支承索的数量和支座角位移分量的数量之和为N，即被评估对象的数量为N；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M₁根支承索，索结构索力数据包括这M₁根支承索的索力，显然M₁小于被评估对象的数量N；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为M，M不得小于N；本方法中对同一个量实时监测的任何两次测量之间的时间间隔不得大于30分钟，测量记录数据的时刻称为实际记录数据时刻；b.本方法定义“本方法的索结构的温度测量计算方法”按步骤b1至b3进行；b1：查询或实测得到索结构组成材料及索结构所处环境的随温度变化的传热学参数，利用索结构的设计图、竣工图和索结构的几何实测数据，利用这些数据和参数建立索结构的传热学计算模型；查询索结构所在地不少于2年的近年来的气象资料，统计得到这段时间内的阴天数量记为T个阴天，在本方法中将白天不能见到太阳的一整日称为阴天，统计得到T个阴天中每一个阴天的0时至次日日出时刻后30分钟之间的最高气温与最低气温，日出时刻是指根据地球自转和公转规律确定的气象学上的日出时刻，不表示当天一定可以看见太阳，可以查询资料或通过常规气象学计算得到所需的每一日的日出时刻，每一个阴天的0时至次日日出时刻后30分钟之间的最高气温减去最低气温称为该阴天的日气温的最大温差，有T个阴天，就有T个阴天的日气温的最大温差，取T个阴天的日气温的最大温差中的最大值为参考日温差，参考日温差记为ΔT_r；查询索结构所在地和所在海拔区间不少于2年的近年来的气象资料或实测得到索结构所处环境的温度随时间和海拔高度的变化数据和变化规律，计算得到索结构所在地和所在海拔区间不少于2年的近年来的索结构所处环境的温度关于海拔高度的最大变化率ΔT_h，为方便叙述取ΔT_h的单位为℃/m；在索结构的表面上取“R个索结构表面点”，取“R个索结构表面点”的具体原则在步骤b3中叙述，后面将通过实测得到这R个索结构表面点的温度，称实测得到的温度数据为“R个索结构表面温度实测数据”，如果是利用索结构的传热学计算模型，通过传热计算得到这R个索结构表面点的温度，就称计算得到的温度数据为“R个索结构表面温度计算数据”；从索结构所处的最低海拔到最高海拔之间，在索结构上均布选取不少于三个不同的海拔高度，在每一个选取的海拔高度处、在水平面与索结构表面的交线处至少选取两个点，从选取点处引索结构表面的外法线，所有选取的外法线方向称为“测量索结构沿壁厚的温度分布的方向”，测量索结构沿壁厚的温度分布的方向与“水平面与索结构表面的交线”相交，在选取的测量索结构沿壁厚的温度分布的方向中必须包括索结构的向阳面外法线方向和索结构的背阴面外法线方向，沿每一个测量索结构沿壁厚的温度分布的方向在索结构中均布选取不少于三个点，特别的，对于支承索沿每一个测量索结构沿壁厚的温度分布的方向仅仅取一个点，即仅仅测量支承索的表面点的温度，测量所有被选取点的温度，测得的温度称为“索结构沿厚度的温度分布数据”，其中沿与同一“水平面与索结构表面的交线”相交的、“测量索结构沿壁厚的温度分布的方向”测量获得的“索结构沿厚度的温度分布数据”，在本方法中称为“相同海拔高度索结构沿厚度的温度分布数据”，设选取了H个不同的海拔高度，在每一个海拔高度处，选取了B个测量索结构沿壁厚的温度分布的方向，沿每个测量索结构沿壁厚的温度分布的方向在索结构中选取了E个点，其中H和E都不小于3，B不小于2，特别的，对于支承索E等于1，计索结构上“测量索结构沿厚度的温度分布数据的点”的总数为HBE个，后面将通过实测得到这HBE个“测量索结构沿厚度的温度分布数据的点”的温度，称实测得到的温度数据为“HBE个索结构沿厚度温度实测数据”，如果是利用索结构的传热学计算模型，通过传热计算得到这HBE个测量索结构沿厚度的温度分布数据的点的温度，就称计算得到的温度数据为“HBE个索结构沿厚度温度计算数据”；本方法中将在每一个选取的海拔高度处“相同海拔高度索结构沿厚度的温度分布数据”的个数温度分布数据”；在索结构所在地按照气象学测量气温要求选取一个位置，将在此位置实测得到符合气象学测量气温要求的索结构所在环境的气温；在索结构所在地的空旷无遮挡处选取一个位置，该位置应当在全年的每一日都能得到该地所能得到的该日的最充分的日照，在该位置安放一块碳钢材质的平板，称为参考平板，参考平板与地面不可接触，参考平板离地面距离不小于1.5米，该参考平板的一面向阳，称为向阳面，参考平板的向阳面是粗糙的和深色的，参考平板的向阳面应当在全年的每一日都能得到一块平板在该地所能得到的该日的最充分的日照，参考平板的非向阳面覆有保温材料，将实时监测得到参考平板的向阳面的温度；b2：实时监测得到上述R个索结构表面点的R个索结构表面温度实测数据，同时实时监测得到前面定义的索结构沿厚度的温度分布数据，同时实时监测得到符合气象学测量气温要求的索结构所在环境的气温数据；通过实时监测得到当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的索结构所在环境的气温实测数据序列，索结构所在环境的气温实测数据序列由当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的索结构所在环境的气温实测数据按照时间先后顺序排列，找到索结构所在环境的气温实测数据序列中的最高温度和最低温度，用索结构所在环境的气温实测数据序列中的最高温度减去最低温度得到索结构所在环境的当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的最大温差，称为环境最大温差，记为ΔT_emax；由索结构所在环境的气温实测数据序列通过常规数学计算得到索结构所在环境的气温关于时间的变化率，该变化率也随着时间变化；通过实时监测得到当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的参考平板的向阳面的温度的实测数据序列，参考平板的向阳面的温度的实测数据序列由当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的参考平板的向阳面的温度的实测数据按照时间先后顺序排列，找到参考平板的向阳面的温度的实测数据序列中的最高温度和最低温度，用参考平板的向阳面的温度的实测数据序列中的最高温度减去最低温度得到参考平板的向阳面的温度的当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的最大温差，称为参考平板最大温差，记为ΔT_pmax；通过实时监测得到当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的所有R个索结构表面点的索结构表面温度实测数据序列，有R个索结构表面点就有R个索结构表面温度实测数据序列，每一个索结构表面温度实测数据序列由一个索结构表面点的当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的索结构表面温度实测数据按照时间先后顺序排列，找到每一个索结构表面温度实测数据序列中的最高温度和最低温度，用每一个索结构表面温度实测数据序列中的最高温度减去最低温度得到每一个索结构表面点的温度的当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的最大温差，有R个索结构表面点就有R个当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的最大温差数值，其中的最大值称为索结构表面最大温差，记为ΔT_smax；由每一索结构表面温度实测数据序列通过常规数学计算得到每一个索结构表面点的温度关于时间的变化率，每一个索结构表面点的温度关于时间的变化率也随着时间变化；通过实时监测得到当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的、在同一时刻、HBE个“索结构沿厚度的温度分布数据”后，计算在每一个选取的海拔高度处共计BE个“相同海拔高度索结构沿厚度的温度分布数据”中的最高温度与最低温度的差值，这个差值的绝对值称为“相同海拔高度处索结构厚度方向最大温差”，选取了H个不同的海拔高度就有H个“相同海拔高度处索结构厚度方向最大温差”，称这H个“相同海拔高度处索结构厚度方向最大温差”中的最大值为“索结构厚度方向最大温差”，记为ΔT_tmax；b3：测量计算获得索结构稳态温度数据；首先，确定获得索结构稳态温度数据的时刻，与决定获得索结构稳态温度数据的时刻相关的条件有六项，第一项条件是获得索结构稳态温度数据的时刻介于当日日落时刻到次日日出时刻后30分钟之间，日落时刻是指根据地球自转和公转规律确定的气象学上的日落时刻，可以查询资料或通过常规气象学计算得到所需的每一日的日落时刻；第二项条件的a条件是在当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的这段时间内，参考平板最大温差ΔT_pmax和索结构表面最大温差ΔT_smax都不大于5摄氏度；第二项条件的b条件是在当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的这段时间内，在前面测量计算得到的环境最大误差ΔT_emax不大于参考日温差ΔT_r，且参考平板最大温差ΔT_pmax减去2摄氏度后不大于ΔT_emax，且索结构表面最大温差ΔT_smax不大于ΔT_pmax；只需满足第二项的a条件和b条件中的一项就称为满足第二项条件；第三项条件是在获得索结构稳态温度数据的时刻，索结构所在环境的气温关于时间的变化率的绝对值不大于每小时0.1摄氏度；第四项条件是在获得索结构稳态温度数据的时刻，R个索结构表面点中的每一个索结构表面点的温度关于时间的变化率的绝对值不大于每小时0.1摄氏度；第五项条件是在获得索结构稳态温度数据的时刻，R个索结构表面点中的每一个索结构表面点的索结构表面温度实测数据为当日日出时刻到次日日出时刻后30分钟之间的极小值；第六项条件是在获得索结构稳态温度数据的时刻，“索结构厚度方向最大温差”ΔT_tmax不大于1摄氏度；本方法利用上述六项条件，将下列三种时刻中的任意一种称为“获得索结构稳态温度数据的数学时刻”，第一种时刻是满足上述“与决定获得索结构稳态温度数据的时刻相关的条件”中的第一项至第五项条件的时刻，第二种时刻是仅仅满足上述“与决定获得索结构稳态温度数据的时刻相关的条件”中的第六项条件的时刻，第三种时刻是同时满足上述“与决定获得索结构稳态温度数据的时刻相关的条件”中的第一项至第六项条件的时刻；当获得索结构稳态温度数据的数学时刻就是本方法中实际记录数据时刻中的一个时，获得索结构稳态温度数据的时刻就是获得索结构稳态温度数据的数学时刻；如果获得索结构稳态温度数据的数学时刻不是本方法中实际记录数据时刻中的任一个时刻，则取本方法最接近于获得索结构稳态温度数据的数学时刻的那个实际记录数据的时刻为获得索结构稳态温度数据的时刻；本方法将使用在获得索结构稳态温度数据的时刻测量记录的量进行索结构相关健康监测分析；本方法近似认为获得索结构稳态温度数据的时刻的索结构温度场处于稳态，即此时刻的索结构温度不随时间变化，此时刻就是本方法的“获得索结构稳态温度数据的时刻”；然后，根据索结构传热特性，利用获得索结构稳态温度数据的时刻的“R个索结构表面温度实测数据”和“HBE个索结构沿厚度温度实测数据”，利用索结构的传热学计算模型，通过常规传热计算得到在获得索结构稳态温度数据的时刻的索结构的温度分布，此时索结构的温度场按稳态进行计算，计算得到的在获得索结构稳态温度数据的时刻的索结构的温度分布数据包括索结构上R个索结构表面点的计算温度，R个索结构表面点的计算温度称为R个索结构稳态表面温度计算数据，还包括索结构在前面选定的HBE个“测量索结构沿厚度的温度分布数据的点”的计算温度，HBE个“测量索结构沿厚度的温度分布数据的点”的计算温度称为“HBE个索结构沿厚度温度计算数据”，当R个索结构表面温度实测数据与R个索结构稳态表面温度计算数据对应相等时，且“HBE个索结构沿厚度温度实测数据”与“HBE个索结构沿厚度温度计算数据”对应相等时，计算得到的在获得索结构稳态温度数据的时刻的索结构的温度分布数据在本方法中称为“索结构稳态温度数据”，此时的“R个索结构表面温度实测数据”称为“R个索结构稳态表面温度实测数据”，“HBE个索结构沿厚度温度实测数据”称为“HBE个索结构沿厚度稳态温度实测数据”；在索结构的表面上取“R个索结构表面点”时，“R个索结构表面点”的数量与分布必须满足三个条件，第一个条件是当索结构温度场处于稳态时，当索结构表面上任意一点的温度是通过“R个索结构表面点”中与索结构表面上该任意点相邻的点的实测温度线性插值得到时，线性插值得到的索结构表面上该任意点的温度与索结构表面上该任意点的实际温度的误差不大于5%；索结构表面包括支承索表面；第二个条件是“R个索结构表面点”中在同一海拔高度的点的数量不小于4，且“R个索结构表面点”中在同一海拔高度的点沿着索结构表面均布；“R个索结构表面点”沿海拔高度的所有两两相邻索结构表面点的海拔高度之差的绝对值中的最大值Δh不大于0.2℃除以ΔT_h得到的数值，为方便叙述取ΔT_h的单位为℃/m，为方便叙述取Δh的单位为m；“R个索结构表面点”沿海拔高度的两两相邻索结构表面点的定义是指只考虑海拔高度时，在“R个索结构表面点”中不存在一个索结构表面点，该索结构表面点的海拔高度数值介于两两相邻索结构表面点的海拔高度数值之间；第三个条件是查询或按气象学常规计算得到索结构所在地和所在海拔区间的日照规律，再根据索结构的几何特征及方位数据，在索结构上找到全年受日照时间最充分的那些表面点的位置，“R个索结构表面点”中至少有一个索结构表面点是索结构上全年受日照时间最充分的那些表面点中的一个点；c.按照“本方法的索结构的温度测量计算方法”直接测量计算得到初始状态下的索结构稳态温度数据，初始状态下的索结构稳态温度数据称为初始索结构稳态温度数据，记为“初始索结构稳态温度数据向量T_o”；实测或查资料得到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；在实测得到初始索结构稳态温度数据向量T_o的同一时刻，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F_o；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T_o条件下的索力为0时所有支承索的长度、索力为0时所有支承索的横截面面积以及索力为0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、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，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的元素的编号规则与初始索力向量F_o的元素的编号规则相同；在实测得到T_o的同时，也就是在获得初始索结构稳态温度数据向量T_o的时刻的同一时刻，直接测量计算得到初始索结构的实测数据，初始索结构的实测数据包括表达支承索的健康状态的无损检测数据、索结构支座初始角位移测量数据、所有被监测量的初始数值、所有支承索的初始索力数据、初始索结构模态数据、初始索结构应变数据、初始索结构几何数据、初始索结构支座坐标数据、初始索结构角度数据、初始索结构空间坐标数据；所有被监测量的初始数值组成被监测量初始数值向量C_o，被监测量初始数值向量C_o的编号规则与M个被监测量的编号规则相同；利用能表达支承索的健康状态的无损检测数据以及索结构支座初始角位移测量数据建立被评估对象初始损伤向量d_o，向量d_o表示用初始力学计算基准模型A_o表示的索结构的被评估对象的初始健康状态；被评估对象初始损伤向量d_o的元素个数等于N，d_o的元素与被评估对象是一一对应关系，向量d_o的元素的编号规则与被评估对象的编号规则相同；如果d_o的某一个元素对应的被评估对象是索系统中的一根支承索，那么d_o的该元素的数值代表对应支承索的初始损伤程度，若该元素的数值为0，表示该元素所对应的支承索是完好的，没有损伤的，若其数值为100%，则表示该元素所对应的支承索已经完全丧失承载能力，若其数值介于0和100%之间，则表示该支承索丧失了相应比例的承载能力；如果d_o的某一个元素对应的被评估对象是某一个支座的某一个角位移分量，那么d_o的该元素的数值代表这个支座的该角位移分量的初始数值；如果没有支承索的无损检测数据及其他能够表达支承索的健康状态的数据时，或者可以认为索结构初始状态为无损伤无松弛状态时，向量d_o中与支承索相关的各元素数值取0，如果没有索结构支座初始角位移测量数据或者可以认为索结构支座初始角位移为0时，向量d_o中与索结构支座角位移相关的各元素数值取0；初始索结构支座坐标数据指索结构设计状态下的支座坐标数据，索结构支座初始角位移测量数据指在建立初始力学计算基准模型A_o时，索结构支座相对于索结构设计状态下的支座所发生的角位移；d.根据索结构的设计图、竣工图和初始索结构的实测数据、支承索的无损检测数据、索结构支座初始角位移测量数据、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、初始索结构稳态温度数据向量T_o和和前面步骤得到的所有的索结构数据，建立计入“索结构稳态温度数据”的索结构的初始力学计算基准模型A_o，基于A_o计算得到的索结构计算数据必须非常接近其实测数据，其间的差异不得大于5%；对应于A_o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_o”；对应于A_o的被评估对象健康状态用被评估对象初始损伤向量d_o表示；对应于A_o的所有被监测量的初始数值用被监测量初始数值向量C_o表示；T_o和d_o是A_o的参数，由A_o的力学计算结果得到的所有被监测量的初始数值与C_o表示的所有被监测量的初始数值相同，因此也可以说C_o由A_o的力学计算结果组成，在本方法中A_o、C_o、d_o和T_o是不变的；e.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Aⁱ_o，A_o和Aⁱ_o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Aⁱ_o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Tⁱ_o表示，向量Tⁱ_o的定义方式与向量T_o的定义方式相同，Tⁱ_o的元素与T_o的元素一一对应；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dⁱ_o，dⁱ_o表示该次循环开始时索结构Aⁱ_o的被评估对象的健康状态，dⁱ_o的定义方式与d_o的定义方式相同，dⁱ_o的元素与d_o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Cⁱ_o表示，向量Cⁱ_o的定义方式与向量C_o的定义方式相同，Cⁱ_o的元素与C_o的元素一一对应，被监测量当前初始数值向量Cⁱ_o表示对应于Aⁱ_o的所有被监测量的具体数值；Tⁱ_o和dⁱ_o是Aⁱ_o的特性参数，Cⁱ_o由Aⁱ_o的力学计算结果组成；第一次循环开始时，Aⁱ_o记为A¹_o，建立A¹_o的方法为使A¹_o等于A_o；第一次循环开始时，Tⁱ_o记为T¹_o，建立T¹_o的方法为使T¹_o等于T_o；第一次循环开始时，dⁱ_o记为d¹_o，建立d¹_o的方法为使d¹_o等于d_o；第一次循环开始时，Cⁱ_o记为C¹_o，建立C¹_o的方法为使C¹_o等于C_o；f.从这里进入由第f步到第s步的循环；在索结构服役过程中，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Tⁱ，向量Tⁱ的定义方式与向量T_o的定义方式相同，Tⁱ的元素与T_o的元素一一对应；在实测得到向量Tⁱ的同时，实测得到在获得当前索结构稳态温度数据向量Tⁱ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Cⁱ，向量Cⁱ的定义方式与向量C_o的定义方式相同，Cⁱ的元素与C_o的元素一一对应，表示相同被监测量在不同时刻的数值；在实测得到当前索结构稳态温度数据向量Tⁱ的同一时刻，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F，向量F的元素与向量F_o的元素的编号规则相同；在实测得到当前索结构稳态温度数据向量Tⁱ的同一时刻，实测计算得到所有M₁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，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F_o的元素的编号规则相同；g.根据当前索结构稳态温度数据向量Tⁱ，按照步骤g1至g3更新当前初始力学计算基准模型Aⁱ_o、被监测量当前初始数值向量Cⁱ_o和当前初始索结构稳态温度数据向量Tⁱ_o，而被评估对象当前初始损伤向量dⁱ_o保持不变；g1.比较Tⁱ与Tⁱ_o，如果Tⁱ等于Tⁱ_o，则Aⁱ_o、Cⁱ_o和Tⁱ_o保持不变；否则需要按下列步骤对Aⁱ_o和Tⁱ_o进行更新；g2.计算Tⁱ与T_o的差，Tⁱ与T_o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，Tⁱ与T_o的差用稳态温度变化向量S表示，S等于Tⁱ减去T_o，S表示索结构稳态温度数据的变化；g3.对A_o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_o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Aⁱ_o，更新Aⁱ_o的同时，Tⁱ_o所有元素数值也用Tⁱ的所有元素数值对应代替，即更新了Tⁱ_o，这样就得到了正确地对应于Aⁱ_o的Tⁱ_o；此时dⁱ_o保持不变；当更新Aⁱ_o后，Aⁱ_o的索的健康状况用被评估对象当前初始损伤向量dⁱ_o表示，Aⁱ_o的索结构稳态温度用当前索结构稳态温度数据向量Tⁱ表示，更新Cⁱ_o的方法是：当更新Aⁱ_o后，通过力学计算得到Aⁱ_o中所有被监测量的、当前的具体数值，这些具体数值组成Cⁱ_o；h.在当前初始力学计算基准模型Aⁱ_o的基础上，按照步骤h1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单位变化矩阵ΔCⁱ和单位损伤或单位角位移向量Dⁱ_u；h1.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ΔCⁱ和Dⁱ_u；在其它时刻，当在步骤g中对Aⁱ_o进行更新后，必须按步骤h2至步骤h4所列方法重新获得ΔCⁱ和Dⁱ_u，如果在步骤g中没有对Aⁱ_o进行更新，则在此处直接转入步骤i进行后续工作；h2.在索结构的当前初始力学计算基准模型Aⁱ_o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角位移的基础上再增加单位损伤或单位角位移，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支座的一个方向的角位移分量，就假设该支座在该位移方向再增加单位角位移，用Dⁱ_uk记录这一增加的单位损伤或单位角位移，其中k表示增加单位损伤或单位角位移的被评估对象的编号，Dⁱ_uk是单位损伤或单位角位移向量Dⁱ_u的一个元素，单位损伤或单位角位移向量Dⁱ_u的元素的编号规则与向量d_o的元素的编号规则相同；每一次计算中再增加单位损伤或单位角位移的被评估对象不同于其它次计算中再增加单位损伤或单位角位移的被评估对象，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单位角位移时，用Cⁱ_tk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；Cⁱ_tk的定义方式与向量C_o的定义方式相同，Cⁱ_tk的元素与C_o的元素一一对应；h3.每一次计算得到的向量Cⁱ_tk减去向量Cⁱ_o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单位角位移数值后得到一个“被监测量的单位变化向量δCⁱ_k”；有N个被评估对象就有N个“被监测量的单位变化向量”；h4.由这N个“被监测量的单位变化向量”按照N个被评估对象的编号规则，依次组成有N列的“单位损伤被监测量数值单位变化矩阵ΔCⁱ”；单位损伤被监测量数值单位变化矩阵ΔCⁱ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单位变化矩阵ΔCⁱ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角位移时的不同的单位变化幅度；单位损伤被监测量数值单位变化矩阵ΔCⁱ的列的编号规则与向量d_o的元素的编号规则相同，单位损伤被监测量数值单位变化矩阵ΔCⁱ的行的编号规则与M个被监测量的编号规则相同；i.定义当前名义损伤向量dⁱ_c和当前实际损伤向量dⁱ，dⁱ_c和dⁱ的元素个数等于支承索的数量，dⁱ_c和dⁱ的元素和被评估对象之间是一一对应关系，dⁱ_c和dⁱ的元素数值代表对应被评估对象的损伤程度或健康状态，dⁱ_c和dⁱ与被评估对象初始损伤向量d_o的元素编号规则相同，dⁱ_c的元素、dⁱ的元素与d_o的元素是一一对应关系；j.依据被监测量当前数值向量Cⁱ同“被监测量当前初始数值向量Cⁱ_o”、“单位损伤被监测量数值单位变化矩阵ΔCⁱ”和“当前名义损伤向量dⁱ_c”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dⁱ_c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dⁱ_c；$C^i=C_o^i+\Delta C^i·d_c^i$式1k.利用式2表达的当前实际损伤向量dⁱ的第k个元素dⁱ_k同被评估对象当前初始损伤向量dⁱ_o的第k个元素dⁱ_ok和当前名义损伤向量dⁱ_c的第k个元素dⁱ_ck间的关系，计算得到当前实际损伤向量dⁱ的所有元素；式2式2中k＝1,2,3,……,N；dⁱ_k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，dⁱ_k为0时表示第k个被评估对象无健康问题，dⁱ_k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dⁱ_k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，dⁱ_k数值反应了该支承索的松弛或损伤的程度，如果该被评估对象是一个支座的一个角位移分量，那么dⁱ_k表示其当前实际角位移数值；所以根据被评估对象当前实际损伤向量dⁱ能够确定有哪些支承索有健康问题及其严重程度，确定有哪些支座发生了角位移及其数值；l.将被评估对象当前实际损伤向量dⁱ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d^ca，支承索当前实际损伤向量d^ca的元素的编号规则与初始索力向量F_o的元素的编号规则相同；支承索当前实际损伤向量d^ca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d^ca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，支承索当前实际损伤向量d^ca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；m.利用在当前索结构稳态温度数据向量Tⁱ条件下的、在第l步鉴别出的松弛索及用支承索当前实际损伤向量d^ca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Tⁱ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_o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_o，利用当前索结构稳态温度数据向量T^t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T_o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，等效的力学条件是：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；n.在求得当前名义损伤向量dⁱ_c后，按照式3建立标识向量Bⁱ，式4给出了标识向量Bⁱ的第k个元素的定义；$B^i={\left[\begin{array}{cccccccccc}{B}_1^i& B_2^i& .& .& .& B_k^i& .& .& .& B_N^i\end{array}\right]}^T$式3式4式4中元素Bⁱ_k是标识向量Bⁱ的第k个元素，Dⁱ_uk是单位损伤或单位角位移向量Dⁱ_u的第k个元素，dⁱ_ck是被评估对象当前名义损伤向量dⁱ_c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；o．如果标识向量Bⁱ的元素全为0，则回到步骤f继续本次循环；如果标识向量Bⁱ的元素不全为0，则进入下一步、即步骤p；p.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dⁱ⁺¹_o的每一个元素；式5式5中dⁱ⁺¹_ok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dⁱ⁺¹_o的第k个元素，dⁱ_ok是本次、即第i次循环的被评估对象当前初始损伤向量dⁱ_o的第k个元素，Dⁱ_uk是第i次循环的单位损伤或单位角位移向量Dⁱ_u的第k个元素，Bⁱ_k是第i次循环的标识向量Bⁱ的第k个元素，式5中k＝1,2,3,……，N；q.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Tⁱ⁺¹_o等于第i次循环的当前初始索结构稳态温度数据向量Tⁱ_o；r.在初始力学计算基准模型A_o的基础上，对A_o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dⁱ⁺¹_o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Aⁱ⁺¹；得到Aⁱ⁺¹后，通过力学计算得到Aⁱ⁺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Cⁱ⁺¹_o；s.回到步骤f，开始下一次循环。