無損檢測評價技術在古建筑木構件維修中的應用研究.pdf

1、本研究以國內部分健康材、CCA防腐處理材以及西藏布達拉宮和羅布林卡等古建筑維修時更換下來的木構件為試驗材料，研究了應力波、超聲波和皮螺釘(PILODYN)等無損檢測評價技術在古建筑木構件維修中的應用，目的是在盡量不破壞原有木結構連接形式和受力狀態(tài)的情況下，對古建筑木構件的材質狀況進行勘查，進而把握其物理力學性質的變化和衰減規(guī)律，從而實現(xiàn)古建筑木構件安全性能評價，由傳統(tǒng)的目視鑒別向無損檢測和科學的定量化評價轉變，為今后古建筑木結構維修方案

2、的制定提供科學的理論依據(jù)。 本研究的主要結論如下： (1)得到了產(chǎn)自西藏的沙棘、楊木、落葉松、柏木以及產(chǎn)自東北的落葉松、紅松、樟子松木材健康材的應力波傳播速度，得到了產(chǎn)自西藏的楊木和沙棘木材健康材的超聲波傳播速度，以及得到了產(chǎn)自西藏的沙棘、楊木、落葉松以及產(chǎn)自東北的落葉松、紅松、樟子松木材健康材的表面相對硬度(以PILODYN鋼針射入深度來表征)。這是對古建筑木構件材質狀況進行綜合評價時的重要依據(jù)。 (2)通過測

3、定木材的應力波和超聲波傳播速度，可以方便快捷的得到木材的動彈性模量，從而對木材性質做出快速準確的判定。CCA防腐處理材的無損檢測結果表明，CCA防腐處理對沙棘木材的動彈性模量沒有顯著的影響，采用CCA加壓處理和采用CCA浸泡處理的落葉松木材的動彈性模量也沒有顯著的差別，這說明CCA防腐處理對木材性質的影響不顯著，同時也說明應力波和超聲波無損檢測技術用于防腐木材性質的檢測評價是完全可行的。 (3)布達拉宮和羅布林卡更換下來的木構件

4、應力波檢測結果表明，大部分木構件除了明顯的表面腐朽和蟲蛀外，還存在不同程度的內部腐朽和蟲蛀。對照表面腐朽分級標準，可以將木構件的腐朽和蟲蛀類型分為表里不一型和表里如一型。但與表面腐朽分級結果相比，應力波無損檢測技術能夠提供更為準確的信息，且能消除木構件表面看似完好，而內部早已腐朽或蟲蛀的安全隱患，這對木結構古建筑的維護尤為重要。 (4)皮螺釘(PILODYN)無損檢測設備具有操作簡單和簡便快捷的優(yōu)點，能夠現(xiàn)場得到檢測結果，且能為