一種古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力測(cè)定方法
【專(zhuān)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(cè)定方法，屬于木材科學(xué)與工程【技術(shù)領(lǐng)域】。首先對(duì)待測(cè)古建筑的標(biāo)準(zhǔn)小試件進(jìn)行測(cè)試，得到標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度；以微鉆阻力值和應(yīng)力波傳播波速為獨(dú)立變量，對(duì)抗壓強(qiáng)度進(jìn)行回歸分析，得到擬合參數(shù)值，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，獲取待測(cè)古建筑木構(gòu)件的非破壞性檢測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)非破壞性檢測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)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(zhǔn)確、有效并定量地計(jì)算古建筑足尺木構(gòu)件的剩余抗壓承載力，測(cè)定結(jié)果可以為古建筑木結(jié)構(gòu)保護(hù)和修繕?lè)桨傅闹贫ㄌ峁┛煽康臄?shù)據(jù)支持。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承載力測(cè)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(cè)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(cè)試設(shè)備的可攜帶性、檢測(cè)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(cè)和勘查等方面。但也存在一定的局限性，存在以下幾個(gè)問(wèn)題:(I)破壞性試驗(yàn)的開(kāi)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(cè)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(cè)試和應(yīng)力波測(cè)試來(lái)定性地評(píng)價(jià)古建筑足尺木構(gòu)件的剩余抗壓承載力，無(wú)法做到定量評(píng)估。(2)多個(gè)單元區(qū)間的劃分。對(duì)于古建筑木構(gòu)件，往往采用單區(qū)間的應(yīng)力波測(cè)試和阻抗儀測(cè)試結(jié)果來(lái)進(jìn)行古建筑木構(gòu)件的力學(xué)性能評(píng)價(jià)，即沿足尺木構(gòu)件縱向僅包含一對(duì)應(yīng)力波測(cè)試點(diǎn)和沿足尺木構(gòu)件橫截面周長(zhǎng)上僅布置一對(duì)阻抗儀測(cè)試點(diǎn)，導(dǎo)致單區(qū)間預(yù)測(cè)結(jié)果與足尺木構(gòu)件的實(shí)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(cè)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(píng)定方法，以準(zhǔn)確定量地評(píng)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(cè)定方法，包括以下步驟:
[0005](I)將待測(cè)古建筑被替換的殘損木構(gòu)件加工成標(biāo)準(zhǔn)小試件，標(biāo)準(zhǔn)小試件的尺寸為20X20X30mm，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)小試件進(jìn)行物理力學(xué)性能測(cè)試，得到標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度f(wàn) ；
[0006](2)以上述微鉆阻力值和應(yīng)力波傳播波速為獨(dú)立變量，對(duì)上述抗壓強(qiáng)度進(jìn)行回歸分析，得到擬合參數(shù)值A(chǔ)、B:f = A+BFv2 ；
[0007](3)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，獲取待測(cè)古建筑木構(gòu)件的非破壞性檢測(cè)數(shù)據(jù)，具體過(guò)程如下:
[0008](3-1)沿待測(cè)古建筑木構(gòu)件的表面縱向布置k對(duì)測(cè)試點(diǎn)，分別測(cè)試應(yīng)力波沿每對(duì)測(cè)試點(diǎn)路徑方向的應(yīng)力波傳播波速，取k對(duì)測(cè)試點(diǎn)的應(yīng)力波傳播波速的平均值，作為待測(cè)古建筑木構(gòu)件的應(yīng)力波傳播波速V1 ；
[0009](3-2)在待測(cè)古建筑木構(gòu)件的橫截面圓周上均勻布置i對(duì)徑向?qū)ΨQ(chēng)測(cè)試點(diǎn)，將每個(gè)測(cè)試點(diǎn)到橫截面中心的距離等分為η個(gè)區(qū)間，從橫截面表層到圓心形成η個(gè)圓環(huán)，每個(gè)圓環(huán)的面積記為Ag (g= I,......，n)；
[0010](3-3)分別測(cè)定每個(gè)測(cè)試點(diǎn)到橫截面圓心的微鉆阻力值曲線，將每個(gè)阻力值曲線劃分為η個(gè)區(qū)間，根據(jù)每個(gè)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(cè)試點(diǎn)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(gè)圓環(huán)的抗壓強(qiáng)度f(wàn)g(g= 1，……，η)，人=// + ,』2，分別將每個(gè)圓環(huán)的抗壓強(qiáng)度與該相應(yīng)圓環(huán)的面積Ag相乘，計(jì)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(cè)定方法，其特征在于該方法包括以下步驟: (1)將待測(cè)古建筑被替換的殘損木構(gòu)件加工成標(biāo)準(zhǔn)小試件，標(biāo)準(zhǔn)小試件的尺寸為20X20X30mm，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)小試件進(jìn)行物理力學(xué)性能測(cè)試，得到標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度f(wàn) ； (2)以上述微鉆阻力值和應(yīng)力波傳播波速為獨(dú)立變量，對(duì)上述抗壓強(qiáng)度進(jìn)行回歸分析，得到擬合參數(shù)值A(chǔ)、B:f = A+BFv2 ； (3)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，獲取待測(cè)古建筑木構(gòu)件的非破壞性檢測(cè)數(shù)據(jù)，具體過(guò)程如下: (3-1)沿待測(cè)古建筑木構(gòu)件的表面縱向布置k對(duì)測(cè)試點(diǎn)，分別測(cè)試應(yīng)力波沿每對(duì)測(cè)試點(diǎn)路徑方向的應(yīng)力波傳播波速，取k對(duì)測(cè)試點(diǎn)的應(yīng)力波傳播波速的平均值，作為待測(cè)古建筑木構(gòu)件的應(yīng)力波傳播波速V1 ； (3-2)在待測(cè)古建筑木構(gòu)件的橫截面圓周上均勻布置i對(duì)徑向?qū)ΨQ(chēng)測(cè)試點(diǎn)，將每個(gè)測(cè)試點(diǎn)到橫截面中心的距離等分為η個(gè)區(qū)間，從橫截面表層到圓心形成η個(gè)圓環(huán)，每個(gè)圓環(huán)的面積記為Ag (g = I,......，η)； (3-3)分別測(cè)定每個(gè)測(cè)試點(diǎn)到橫截面圓心的微鉆阻力值曲線，將每個(gè)阻力值曲線劃分為η個(gè)區(qū)間，根據(jù)每個(gè)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(cè)試點(diǎn)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(gè)圓環(huán)的抗壓強(qiáng)度f(wàn)g(g= 1，……，n)，./g =/! + GFuVl2，分別將每個(gè)圓環(huán)的抗壓強(qiáng)度與該相應(yīng)圓環(huán)的面積Ag相乘，計(jì)算得到古建筑木構(gòu)件的剩余抗壓承
載力為
【文檔編號(hào)】G01N3/08GK104181040SQ201410371279
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院木材工業(yè)研究所