[发明专利]索力影响线曲率的梁结构损伤识别方法

权利要求书

1.一种索力影响线曲率的梁结构损伤识别方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)对损伤前后的梁结构分别施加移动荷载，获得梁结构损伤前后的实测索力影响线；

(2)(a)如果梁结构是单拉索，取该拉索对梁结构损伤前后的索力影响线求索力影响线曲率，通过索力影响线曲率差进行损伤定位；

(b)如果梁结构是多根拉索，取至少2根零点距较大的拉索对梁结构损伤前后的索力影响线求索力影响线曲率，通过索力影响线曲率绝对值差求和进行损伤定位；

(3)(a)如果梁结构是单拉索，通过梁结构损伤前后的索力影响线曲率相对变化进行损伤程度定量；

(b)如果梁结构是多根拉索，则采用损伤前后多根拉索的索力影响线曲率绝对值和进行损伤程度定量；

具体的，步骤(2)中，索力影响线曲率X″通过中心差分计算，其计算公式如下：

式中，下标i为测点号，ε为测点i-1到测点i的间距与测点i到测点i+1间距的平均值，X_i为荷载作用于i测点时的索力；

进一步，步骤(2)(a)中，如果梁结构是单拉索，索力影响线曲率差损伤定位指标表达如下：

式中，DI为单拉索梁结构损伤定位指标；DI_i为单拉索梁结构第i测点识别的损伤定位指标值；X″_iu、X″_id分别为荷载作用于第i测点梁结构损伤前后的索力影响线曲率，n为测点数目，1号测点布置于梁结构一端，n号测点布置于梁结构另一端，测点数目连续，从1到n依次增加，i大于等于2且小于等于n-1；

具体的，步骤(3)(a)中，如果梁结构是单拉索，梁结构损伤程度的计算方法如下：

D_e＝[0 D_e2 … D_ei … D_e(n-1) 0]；

式中，D_e为单拉索梁结构损伤程度定量指标；D_ei为单拉索梁结构第i测点识别的梁结构损伤程度；

对于梁结构的中间单元，损伤程度计算公式如下：

对于梁结构的边单元，损伤程度计算公式如下：

(i＝2或i＝n-1)；

具体的，步骤(2)(b)中，如果梁结构是多根拉索，选取m根拉索，k号拉索梁结构损伤前后的索力影响线曲率绝对值差为；

式中，δX″_k为多拉索梁结构损伤前后k号拉索的索力影响线曲率绝对值差；X″_uk、X″_dk分别为k号拉索梁结构损伤前后的索力影响线曲率，X″_iuk、X″_idk分别为荷载作用于第i测点k号拉索梁结构损伤前后的索力影响线曲率，m为参与损伤分析的拉索数目，m大于等于2且小于总拉索数量，k大于等于1且小于等于m；

取m根拉索的索力影响线曲率绝对值差求和进行损伤定位：

式中，DI_a为多拉索梁结构损伤定位指标；

具体的，步骤(3)(b)中，如果梁结构是多根拉索，梁结构损伤程度计算方法如下：

D_ea＝[0 D_ea2 … D_eai … D_ea(n-1) 0]；

式中，D_ea为多拉索梁结构损伤程度定量指标；D_eai为多拉索梁结构第i测点识别的结构损伤程度；

对于梁结构的中间单元，损伤程度计算公式如下：

对于梁结构的边单元，损伤程度计算公式如下：

(i＝2或i＝n-1)。

2.根据权利要求1所述索力影响线曲率的梁结构损伤识别方法，其特征在于：步骤(1)中，梁结构损伤前后索力影响线测试的测点位置布置相同，索力影响线测点每跨不少于6个。

3.根据权利要求1所述索力影响线曲率的梁结构损伤识别方法，其特征在于：步骤(3)中，当未损伤位置的损伤程度是负值时，采用损伤位置的损伤程度值减去相邻未损伤位置的损伤程度值的一半对损伤程度进行修正。

4.根据权利要求1所述索力影响线曲率的梁结构损伤识别方法，其特征在于：步骤(3)(b)中，对于多根拉索的梁结构，至少选择两根拉索的索力影响线进行损伤分析，拉索选择的原则为各拉索索力影响线曲率的零点位置间隔最远，实现方法为计算各索力影响线曲率零点，将零点位置从小到大排列，计算各零点之间的距离，求各距离的乘积，乘积的最大值对应的拉索即为所求拉索。