【正文】 傷識別新的結構損傷信息舊的有限元基準模型歷史損傷信息有限元基準模型結構準靜力響應結構內(nèi)力狀態(tài)識別高頻濾波器當前結構的恒載內(nèi)力狀態(tài) 安全評估子系統(tǒng)新的有限元基準模型圖結構損傷識別和內(nèi)力狀態(tài)識別流程示意圖由于結構的動靜力測試數(shù)據(jù)不可避免地含有觀測噪聲，因此不確定性是結構內(nèi)力狀態(tài)識別和損傷狀態(tài)識別的本質(zhì)屬性。為避免結構內(nèi)力狀態(tài)識別和損傷識別的誤判問題，引入概率參數(shù)結構理論和蒙特卡羅隨機有限元理論，將正則化方法引入?yún)?shù)識別過程抑制其不適定性，采用蒙特卡羅法獲得待識別參數(shù)的統(tǒng)計特征。首先采用概率參數(shù)結構的思想建立有限元基準模型，在此基礎上基于概率可靠度理論實現(xiàn)結構狀態(tài)即損傷狀態(tài)的自動識別。結構初始概率參數(shù)結構根據(jù)結構的施工監(jiān)控及由成橋荷載試驗獲得的結構響應信息獲得。概率參數(shù)基準有限元模型建立的流程圖如圖所示。在概率參數(shù)結構的建立過程中，利用了蒙特卡羅法的基本思想，即根據(jù)結構響應監(jiān)測數(shù)據(jù)的誤差水平對當前結構的實測響應進行多次攝動，基于每次攝動結果對結構的各關鍵參數(shù)進行參數(shù)識別，對于結構的每個關鍵參數(shù)均能夠獲得多個識別結果。對所有的參數(shù)識別結果進行統(tǒng)計分析，即可獲得其主要的統(tǒng)計特征。這一統(tǒng)計特征中不僅充分反映的結構的力學特性，而且充分體現(xiàn)了觀測誤差的影響。依據(jù)識別結果，即可建立概率參數(shù)結構。以此流程為藍本，可以建立任意時刻的概率參數(shù)結構模型?；谠撃Ｐ停鶕?jù)概率統(tǒng)計理論的基本思想進行結構的內(nèi)力狀態(tài)和損傷狀態(tài)識別，可以有效避免由觀測噪聲、模型不確定性引起的誤判問題。結構加載和激勵方法實際結構建立結構關于待識別參數(shù)的靈敏度矩陣初始結構分析模型結構力學行為研究確定結構待識別參數(shù)待修正概率參數(shù)結構結構響應分析數(shù)據(jù)傳感器及數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)結構響應測試向量結構響應監(jiān)測數(shù)據(jù)分析確定數(shù)據(jù)攝動水平及攝動次數(shù)攝動數(shù)據(jù)組集結構響應殘差系統(tǒng)辨識問題求解攝動次數(shù)滿否足要求？識別結果的統(tǒng)計分析基準概率參數(shù)結構圖概率參數(shù)基準有限元模型建立的流程圖結構安全綜合評估子系統(tǒng)綜合評估子系統(tǒng)總體方案該方案提出了綜合人工巡檢與傳感器監(jiān)測的綜合評估子系統(tǒng)，其設計總體方案參見圖。該子系統(tǒng)除了涉及對結構進行安全性、適用性以及耐久性三個方面的評估和利用外，增加了對人工巡檢結果的評估過程，以實現(xiàn)基于對自動監(jiān)測信息和人工巡檢信息的綜合利用。結構安全綜合評估子系統(tǒng)巡檢信息提取巡檢結果評估評估模承載力評估評估結論預警模塊決策建議結構監(jiān)測信息提取塊適用性評估耐久性評估其它監(jiān)測信息提取圖綜合評估子系統(tǒng)總體方案圖用戶界面子系統(tǒng)用戶界面主應用框架主應用框架提供了一個基礎應用框架，實現(xiàn)對功能模塊的初始化和調(diào)用管理，動態(tài)加載擴展模塊并實現(xiàn)擴展模塊的用戶界面部分的調(diào)用接口，主應用框架提供基礎的GIS模型加載和管理功能，并通過工具欄、菜單、右鍵菜單等用戶界面實現(xiàn)擴展模塊的功能調(diào)用，同時規(guī)范了擴展模塊開發(fā)的接口，使系統(tǒng)可以方便的進行擴充。主應用框架主要實現(xiàn)了以下功能1) 對功能模塊的初始化2) 創(chuàng)建和管理用戶界面元素3) 根據(jù)配置信息動態(tài)加載擴展模塊4) 加載和管理結構物模型并提供基礎的GIS功能服務，包括放大、縮小、平移、旋轉、選擇、動畫等等5) 提供用戶報表和歷史曲線以及評估分析程序的調(diào)用接口靜態(tài)資料管理擴展模塊靜態(tài)資料管理擴展模塊通過插件的形式加入到應用框架中，主要實現(xiàn)對結構物的電子化文檔的管理，主要包括設計、施工、竣工、試驗、運營監(jiān)測系統(tǒng)還有可能會加入的機電、路政設施等各種資料的管理，可以管理的文檔包括PDF、Word、Excel、PowerPoint、Visio等，并可以通過UI界面與主框架中的結構物模型進行交互，通過查詢工具對資料進行搜索等；靜態(tài)資料管理擴展模塊主要實現(xiàn)了以下功能1) 實現(xiàn)插件規(guī)劃的接口功能；2) 使用UI元素承載資料管理數(shù)據(jù)；3) 打開、查看和修改PDF、Word、Excel、PowerPoint、Visio等文檔；4) 結構物模型的定位功能5) 對象資料的屬性功能6) 資料查詢搜索功能實時數(shù)據(jù)展示擴展模塊實時數(shù)據(jù)展示擴展模塊通過插件的形式加入到應用框架中，主要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時采集并與后臺數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)采集與控制模塊進行交互，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸、同時通過用戶界面，實時展示采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)曲線、通訊工況等，并可以通過數(shù)據(jù)分析工具對當前時段的數(shù)據(jù)進行即時的分析處理；實時數(shù)據(jù)展示擴展模塊主要實現(xiàn)了以下功能1) 實現(xiàn)插件規(guī)劃的接口功能；2) 使用UI元素承載系統(tǒng)安裝和使用的采集系統(tǒng)信息；3) 實現(xiàn)對通訊管理功能模塊的接口調(diào)用；4) 即時的數(shù)據(jù)分析和處理功能并展示在用戶界面上；5) 具體功能主要包括應力、索力、變形、溫度、濕度、風、振動、位移、支座等；6) 與主應用框架實現(xiàn)交互功能。巡檢管理擴展模塊巡檢管理擴展模塊通過插件的形式加入到應用框架中，主要實現(xiàn)對電子化人工巡檢管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)調(diào)用的接口，并完善和補充電子化人工巡檢中有缺陷和無法實現(xiàn)的功能，該模塊主要包括巡檢日歷、巡檢通道、巡檢對象、巡檢報告四個子功能；巡檢管理擴展模塊主要實現(xiàn)了以下功能1) 實現(xiàn)插件規(guī)劃的接口功能；2) 使用UI元素承載巡檢日歷、巡檢管理對象、巡檢通道、巡檢記錄、巡檢報告等數(shù)據(jù)信息；3) 實現(xiàn)巡檢任務的定義、查看、提示以及任務完成情況的記錄；4) 實現(xiàn)巡檢通道在主應用框架提供的模型上的動畫展示功能。