应力波技术在古建筑木构件腐朽探测中的应用

采用应力波测定仪对西藏古建筑上的腐朽与虫蛀木构件进行无损检测和目测腐朽观察,并将两种结果进行比较.结果表明:应力波无损检测技术可以准确的判定木构件的内部腐朽与虫蛀;表层腐朽分级与无损检测结果基本一致;在古建筑维护中,可在目测基础上,再采用应力波技术检测确认,为准确更换木构件提供定量评价依据.     

苏州艺圃乳鱼亭木构件材质与结构安全性评估

通过传统勘察和现代无损检测技术,对苏州艺圃乳鱼亭木构件用材树种和材质现状进行检测评估,并建立乳鱼亭的三维有限元模型。研究结果表明：乳鱼亭木构件用材树种主要为云杉（Picea sp.）和杉木（Cunninghamia sp.）,仅少部分木构件存在开裂和腐朽问题,腐朽主要为柱底易受潮区域。按照GB 50005—2017《木结构设计标准》规定,云杉和杉木强度等级TC11-A进行设计值取值,并考虑实际使用年限、使用环境等情况进行折减,最终有限元分析结果显示,乳鱼亭竖向荷载主要由其4根角柱承担,整体结构的承载力仍能满足承载力极限状态要求。研究结果为乳鱼亭修缮加固处理提供基础数据支撑。     

木材阻力仪检测技术的应用

介绍木材阻力仪检测技术与原理、检测结果判断及国外研究人员应用木材阻力仪在判断木材内部腐朽状况、判断立木或人造板材密度和不同树种的阻力曲线与X射线密度曲线的比较等方面的现状;以及介绍我国研究人员利用木材阻力仪对古建筑木构件进行勘测和分析等情况.     

西藏三大重点文物木结构防腐防虫技术(一)

西藏三大重点文物保护维修工程是我国规模较大的古建文物修缮工程.其中的防腐防虫工程是基本环节,包括三大文物建筑的木结构虫蛀腐朽勘测、腐朽虫蛀木构件的修缮和更换、木材树种选择和性能测试、木材干燥和木材防虫防腐处理等内容.对西藏三大重点文物木结构防腐防虫技术的总结,将为我国古建筑木结构的维修和保护技术发展与应用提供参考.     

立木与原木内部腐朽二维成像检测技术研究进展

随着数字技术和计算机技术的迅速发展,超声波断层扫描、应力波断层扫描、电阻成像检测、地探雷达、红外成像和射线等无损检测技术及设备也有新的发展.本文着重论述国内外立木腐朽二维成像检测方法及其应用以及常用的无损检测仪,为无损检测技术在我国立木腐朽检测中的应用提供参考.     

无（微）损检测技术在木结构古建筑中的应用及发展

介绍了古建筑木构件勘查中常用的无（微）损检测技术,阐述了各种仪器工作原理、检测方法及其优缺点,其中包括皮罗钉、阻力仪、应力波和超声波检测设备。基于以上技术,结合古建筑木构件特点,提出仪器结合使用、构件分类检测、设备便携化以及以树种鉴定为基础的木结构古建筑无损评估体系。

Abstract：

Commonly used nondestructive inspection technologies involved in the survey of the wood structures of ancient buildings are introduced and the inspection methods,working principle,advantages and disadvantages of various instruments,including of pilodyn,re     

古建筑木构件现场分类及其无损检测技术

介绍了古建筑勘查中木构件的现场分类,阐述了点探测技术、线探测技术、面探测技术等无损检测技术的特点,及其在古建筑木构件勘查中的应用.     

基于应力波与X射线二维CT图像原木内部腐朽无损检测

木材无损检测技术是在20世纪60年代后逐步兴起的对木材性质进行非破坏性检测的技术,如今该技术已多达几十种,产生了多种多样的木材无损检测方法。为了更好地运用这些方法,找出它们的优缺点,有必要对它们检测木材内部缺陷进行试验和评价。同时使用应力波和X射线两种方法对原木内部腐朽进行检测,结果表明：应力波和X射线二维CT图像都能检测出原木内部腐朽,显示出腐朽的区域,而且能利用图像计算出腐朽区域的面积。两种方法计算出的腐朽区域的面积准确度φ都较高,但是应力波二维CT图像在其他许多方面逊于X射线二维CT图像：应力波二维CT图像对腐朽区域形状的显示不够准确,不能根据图像辨别出腐朽的严重程度,利用图像确定腐朽面积效率很低;X射线二维CT图像对腐朽区域形状的显示与实际较吻合,可以根据图像辨别出腐朽的严重程度,利用图像确定腐朽面积效率高。但是X射线仪器笨重不便携,而应力波检测仪轻快便携。     

电阻断层成像、应力波及阻抗仪3种无损检测方法对活立木腐朽程度的定量检测

【目的】应用电阻断层成像法、应力波断层成像法和阻抗仪法对活立木树干腐朽程度进行检测和定量表征,判断3种方法的可靠性,为野外立木健康情况检测提供基础数据和理论依据。【方法】在黑龙江省哈尔滨市东北林业大学试验林场内,选取水曲柳和北京杨各25株(15株腐朽,10株健康)共50株100个截面,采用PICUS Tree Tronic型树木电阻断层成像仪、Arbotom应力波断层成像系统和Resistograph针式阻抗仪检测及木芯质量损失率估测4种方法对断面腐朽程度进行检测和定量表征。以木芯质量损失率计算的样木腐朽程度(E_s)为真值,利用最小二乘法分别建立电阻测定的腐朽程度(E_d)、应力波测定的腐朽程度(E_y)及阻抗仪测定的腐朽程度(E_z)与真值(E_s)之间的线性关系。【结果】电阻断层成像、应力波和阻抗仪3种无损检测方法能在不同腐朽程度上表征活立木木材质量损失率;从整体上来看,电阻检测和应力波检测结果与腐朽程度真值的拟合程度低于阻抗仪检测结果与腐朽程度真值的拟合程度;从不同腐朽阶段来看,在E_s30%时,E_d和E_s的相关系数最高(R=0.823,P0.01);在30%≤E_s50%时,E_y和E_s的相关系数最高(R=0.658,P0.01);在E_s≥50%时,E_z和E_s的相关系数最高(R=0.914,P0.01)。【结论】电阻断层成像法对木材早期腐朽的检测比较敏感,而应力波断层成像法则相对在木材腐朽稍严重时更准确,阻抗仪法在腐朽各个阶段的检测结果都较为准确,且在腐朽严重时最准确,但会对木材造成微损伤。3种无损检测方法均能有效检测活立木腐朽,并有各自的特点,在实际腐朽检测中应根据实际检测需要来选择。     

基于断层图像的木材腐朽程度自动评价方法研究

提出了一种基于断层图像的木材腐朽程度自动评价方法。首先利用Graph Cuts算法对木材断层图像进行分割后,对所得图像进行灰度化处理。然后利用累加直方图技术获取木材断层图像中缺陷部分面积。最后,将测得的木材缺陷面积值与真实值进行比较,从而实现腐朽程度的自动评价。分别采用了含人工模拟腐朽的木材样本和含自然腐朽的木材样本进行实验,结果表明:本文提出的方法具有较高的检测精度,为木材断层图像智能处理和无损检测技术的在线应用提供了新的方法。     

Decay Detection of Ancient Wood Rafters in Tibet by Stress Wave Testing Method

Visual classification and stress wave non-destructive testing technology were adopted to evaluate the decay status of ancient Populus wood members （rafters） replaced from the Potala Palace. The decay status of wood members was evaluated by stress wave testing and visual observation. For most of the ancient wood members, the evaluation results by two methods were consistent with each other. Also stress wave testing techniques can find the internal wood member decay to eliminate the hidden hazard for ancient wood members, and offer relatively accurate quantitative information for the safety status of ancient wood members. Thus during the maintaining for ancient architectures, visual observation combined with stress wave testing techniques is a good way to evaluate the degradation of ancient wood members.     

古建筑木结构的无损检测新技术

将三维应力波断层扫描仪和阻力仪应用于古建筑木结构的勘查中.试验室预试验及现场勘查实例证明,三维应力波断层扫描仪完全适用于木构件的勘查,与阻力仪结合使用,可使勘查操作更便捷,结果更准确.     

古建木构件化学组分近红外光谱分析

在材种鉴定的基础上,通过近红外光谱(NIRS)定性分析了建成约600 a的木造古建筑木构件的化学组分,结合木构件化学组分定量分析,与现代木材相比较,探讨了近红外光谱技术评价木构件老化的可行性。结果表明:近红外二阶导数特征性谱带反映了木材纤维素以及半纤维素和木质素的基团信息,而其差谱反映出木构件与对照样化学组分变化。这些光谱特征与传统的化学组分定量分析的结果非常一致:纤维素和半纤维素相对含量减少而木质素相对含量增加,与各种组分谱带差谱的增减相对应。此外,在5 882,5 587和5 464 cm-1等谱带处反映的纤维素结晶和半结晶区的光谱信息,差谱观察到木构件与现代材落叶松之间化学组分的不变或减少,其结果与X射线衍射(XRD)方法获得的木材结晶度分析结果相一致。通过NIRS定性分析木构件化学组分及结晶度变化,接近于现场检测方法,使用便携式NIRS,在古建筑木构件端头裸露部位获取光谱信息,能够实现现场对木材化学组分的无损定性评价。本实验结果也表明,除了常规的红外光谱(FT-IR)、XRD分析技术,NIRS技术对于木构件老化状况的评价是一种有潜力的无损检测方法。     

木材静曲蠕变成套测试系统的研发

为解决木材变湿蠕变测试普遍存在的环境参数(温湿度和风速)控制方式和控制精度不足、蠕变变形量测试灵敏度和精度不足、数据智能采集和处理以及系统安全防护不足等问题,在集成现有技术的基础上研发出一套木材蠕变测试系统.该系统包括环境气候箱、蠕变测试机架、木材蠕变变形量及干缩湿胀测试单元、荷载同时装卸单元、数据采集和处理单元、系统...     

无损检测技术在木材保护中的应用

古建筑木结构和古树名木的保护是木材保护的重要内容，也是无损检测技术应用的重要领域之一。本文着重论述了无损检测技术在木材保护中的主要用途和主要的检测技术，以及国内外木材保护中常用的无损检测仪器，为无损检测技术在我国木材保护中的应用提供参考。     

木材干燥应力测试技术现状及展望

本文总结和讨论了木材干燥应力的各种测试方法,并对其进行了简要的分析比较,对木材干燥应力测试技术进行了展望。     

古建筑木构件缺陷检测方法发展现状

木材缺陷是在木材应用中存在的一个不能忽视的问题,它影响了木构件的外观及其力学性能,最终决定该木结构是否能够继续使用。如何及时、有效的检测出古建筑木构件中的缺陷,探索到合理的检测方法,一直都是科研者共同的研究方向。根据检测机理的不同分别介绍一系列无（微）损检测方法,如传统检测法、应力波检测法、皮罗钉检测法、超声波检测法、微钻阻力检测法、应力波断层成像检测法,以及它们在古建筑缺陷检测中的应用,同时对这些方法的研究现状和发展趋势进行了总结。     

应力波无损检测技术及其在木结构古建筑保护中的应用

介绍了应力波无损检测技术的基本原理, 回顾了应力波技术在古建筑保护中的应用进展及存在的问题, 最后对发展前景进行了展望, 并给出进一步研究的建议。