一種古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力測定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力測定方法，屬于木材科學(xué)與工程【技術(shù)領(lǐng)域】。首先對待測古建筑的標準小試件進行測試，得到標準小試件的微鉆阻力值的平均值、應(yīng)力波傳播波速和抗壓強度；以微鉆阻力值和應(yīng)力波傳播波速為獨立變量，對抗壓強度進行回歸分析，得到擬合參數(shù)值，通過現(xiàn)場檢測，獲取待測古建筑木構(gòu)件的非破壞性檢測數(shù)據(jù)，根據(jù)非破壞性檢測數(shù)據(jù)計算得到古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力。本發(fā)明方法能夠準確、有效并定量地計算古建筑足尺木構(gòu)件的剩余抗壓承載力，測定結(jié)果可以為古建筑木結(jié)構(gòu)保護和修繕方案的制定提供可靠的數(shù)據(jù)支持。
【專利說明】一種古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力測定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力測定方法，屬于木材科學(xué)與工程【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于非破壞性阻力儀和應(yīng)力波測試設(shè)備的可攜帶性、檢測范圍適用性和可操作性，而被廣泛應(yīng)用于古建筑構(gòu)件的剩余力學(xué)性能檢測和勘查等方面。但也存在一定的局限性，存在以下幾個問題:(I)破壞性試驗的開展。由于古建筑木構(gòu)件的文物屬性，可供用于足尺木構(gòu)件力學(xué)性能測試的原材料十分有限，導(dǎo)致往往僅依靠非破壞性阻力儀測試和應(yīng)力波測試來定性地評價古建筑足尺木構(gòu)件的剩余抗壓承載力，無法做到定量評估。(2)多個單元區(qū)間的劃分。對于古建筑木構(gòu)件，往往采用單區(qū)間的應(yīng)力波測試和阻抗儀測試結(jié)果來進行古建筑木構(gòu)件的力學(xué)性能評價，即沿足尺木構(gòu)件縱向僅包含一對應(yīng)力波測試點和沿足尺木構(gòu)件橫截面周長上僅布置一對阻抗儀測試點，導(dǎo)致單區(qū)間預(yù)測結(jié)果與足尺木構(gòu)件的實際密度、彈性模量和承載力之間存在較大誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提出一種古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力測定方法，以克服已有技術(shù)不足之處，提出一種新的古建筑木構(gòu)件抗壓承載力的評定方法，以準確定量地評估古建筑中木構(gòu)件的剩余抗壓承載力。
[0004]本發(fā)明提出的古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力測定方法，包括以下步驟:
[0005](I)將待測古建筑被替換的殘損木構(gòu)件加工成標準小試件，標準小試件的尺寸為20X20X30mm，對標準小試件進行物理力學(xué)性能測試，得到標準小試件的微鉆阻力值的平均值F、應(yīng)力波傳播波速V和抗壓強度f ；
[0006](2)以上述微鉆阻力值和應(yīng)力波傳播波速為獨立變量，對上述抗壓強度進行回歸分析，得到擬合參數(shù)值A(chǔ)、B:f = A+BFv2 ；
[0007](3)通過現(xiàn)場檢測，獲取待測古建筑木構(gòu)件的非破壞性檢測數(shù)據(jù)，具體過程如下:
[0008](3-1)沿待測古建筑木構(gòu)件的表面縱向布置k對測試點，分別測試應(yīng)力波沿每對測試點路徑方向的應(yīng)力波傳播波速，取k對測試點的應(yīng)力波傳播波速的平均值，作為待測古建筑木構(gòu)件的應(yīng)力波傳播波速V1 ；
[0009](3-2)在待測古建筑木構(gòu)件的橫截面圓周上均勻布置i對徑向?qū)ΨQ測試點，將每個測試點到橫截面中心的距離等分為η個區(qū)間，從橫截面表層到圓心形成η個圓環(huán)，每個圓環(huán)的面積記為Ag (g= I,......，n)；
[0010](3-3)分別測定每個測試點到橫截面圓心的微鉆阻力值曲線，將每個阻力值曲線劃分為η個區(qū)間，根據(jù)每個區(qū)間的阻力值曲線得到該區(qū)間的平均阻力值，將所有測試點的微鉆阻力值曲線中相同區(qū)間的平均阻力值的平均值作為相應(yīng)圓環(huán)的阻力值，記為Fg(g =1，......, η)；
[0011](4)將步驟(3-1)得到的應(yīng)力波傳播波速V1、步驟(3-3)得到的圓環(huán)的阻力值Fg代入步驟⑵的回歸方程中，得到每個圓環(huán)的抗壓強度fg(g= 1，……，η)，人=// + ,』2，分別將每個圓環(huán)的抗壓強度與該相應(yīng)圓環(huán)的面積Ag相乘，計算得到古建筑木構(gòu)件的剩余抗

壓承載力為:

【權(quán)利要求】
1.一種古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力測定方法，其特征在于該方法包括以下步驟: (1)將待測古建筑被替換的殘損木構(gòu)件加工成標準小試件，標準小試件的尺寸為20X20X30mm，對標準小試件進行物理力學(xué)性能測試，得到標準小試件的微鉆阻力值的平均值F、應(yīng)力波傳播波速V和抗壓強度f ； (2)以上述微鉆阻力值和應(yīng)力波傳播波速為獨立變量，對上述抗壓強度進行回歸分析，得到擬合參數(shù)值A(chǔ)、B:f = A+BFv2 ； (3)通過現(xiàn)場檢測，獲取待測古建筑木構(gòu)件的非破壞性檢測數(shù)據(jù)，具體過程如下: (3-1)沿待測古建筑木構(gòu)件的表面縱向布置k對測試點，分別測試應(yīng)力波沿每對測試點路徑方向的應(yīng)力波傳播波速，取k對測試點的應(yīng)力波傳播波速的平均值，作為待測古建筑木構(gòu)件的應(yīng)力波傳播波速V1 ； (3-2)在待測古建筑木構(gòu)件的橫截面圓周上均勻布置i對徑向?qū)ΨQ測試點，將每個測試點到橫截面中心的距離等分為η個區(qū)間，從橫截面表層到圓心形成η個圓環(huán)，每個圓環(huán)的面積記為Ag (g = I,......，η)； (3-3)分別測定每個測試點到橫截面圓心的微鉆阻力值曲線，將每個阻力值曲線劃分為η個區(qū)間，根據(jù)每個區(qū)間的阻力值曲線得到該區(qū)間的平均阻力值，將所有測試點的微鉆阻力值曲線中相同區(qū)間的平均阻力值的平均值作為相應(yīng)圓環(huán)的阻力值，記為Fg(g =1，......, η)； (4)將步驟(3-1)得到的應(yīng)力波傳播波速V1、步驟(3-3)得到的圓環(huán)的阻力值Fg代入步驟(2)的回歸方程中，得到每個圓環(huán)的抗壓強度fg(g= 1，……，n)，./g =/! + GFuVl2，分別將每個圓環(huán)的抗壓強度與該相應(yīng)圓環(huán)的面積Ag相乘，計算得到古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承
載力為
【文檔編號】G01N3/08GK104181040SQ201410371279
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】鐘永, 任海青 申請人:中國林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所