[发明专利]既有建筑在役木构件力学强度确定方法及装置

权利要求书

1.一种既有建筑在役木构件力学强度确定方法，其特征在于，包括：

获取木构件的弹性模量，其中，所述木构件为既有建筑上的在役木构件；

基于预先构建的弹性模量与各个力学强度设计指标之间的回归关系，根据所述木构件的弹性模量，确定所述木构件的各个力学强度设计指标；

获取所述木构件的有效截面面积；

根据所述木构件的各个力学强度设计指标和有效截面面积，确定所述木构件的力学强度；

获取所述木构件的有效截面面积，包括：在所述木构件上选取多个断面；检测各个断面的外部缺陷区域；检测各个断面的内部缺陷区域；将各个断面的外部缺陷区域和内部缺陷区域的面积进行叠加，得到各个断面的缺陷区域面积；比较各个断面的缺陷区域面积，获取最大缺陷区域面积对应的目标断面；根据所述目标断面的截面面积和缺陷区域面积，确定所述木构件的有效截面面积；

检测各个断面的外部缺陷区域，包括：采用皮罗钉法，检测木构件上缺陷的外围界限；采用阻抗仪法，检测木构件断面上最大深度缺陷的外围界限；

检测各个断面的内部缺陷区域，包括：采用超声波法或应力波法，确定每个断面的内部疑似缺陷区域；对于每个断面的内部疑似缺陷区域，采用阻抗仪检测断面外围边界的阻抗值，将阻抗值低于预设阻抗阈值的区域确定为内部缺陷区域。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取木构件的弹性模量，包括：

沿所述木构件周身选取多个上测点和对应的下测点，使得每个上测点与对应的下测点构成一条测试路径；

计算每条测试路径对应的应力波波速；

根据每条测试路径对应的应力波波速，确定每条测试路径对应的弹性模量；

将最小弹性模量确定为所述木构件的弹性模量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用超声波法或应力波法，确定每个断面的内部疑似缺陷区域，包括：

如果所述木构件为截面呈矩形的方木构件，则采用超声波法确定方木构件每个断面的内部疑似缺陷区域；

如果所述木构件为截面呈圆形的圆木构件，则采用应力波法确定圆木构件每个断面的内部疑似缺陷区域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用超声波法确定方木构件每个断面的内部疑似缺陷区域，包括：

对方木构件上的每个断面，在所述方木构件的四个侧面上分别选取间隔预设距离的多个测点，且相对两个侧面上选取的测点数量和位置分布保持一致；

检测每个断面相对两个侧面上相应测点之间的超声波波速，将超声波波速满足预设超声波波速范围的测点线路确定为存在缺陷的测点线路，进而根据存在缺陷的测点线路，确定为方木构件每个断面的疑似缺陷区域。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用应力波法确定圆木构件每个断面的内部疑似缺陷区域，包括：

对圆木构件上的每个断面，执行多次二维应力波检测，得到多个波速分布图；

将多个波速分布图中出现重合缺陷的区域，确定为圆木构件每个断面的疑似缺陷区域。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述力学强度设计指标至少包括：抗弯强度、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度和横纹抗压强度。

7.一种既有建筑在役木构件力学强度确定装置，其特征在于，包括：

弹性模量获取模块，用于获取木构件的弹性模量，其中，所述木构件为既有建筑上的在役木构件；

力学强度设计指标确定模块，用于基于预先构建的弹性模量与各个力学强度设计指标之间的回归关系，根据所述木构件的弹性模量，确定所述木构件的各个力学强度设计指标；

有效截面面积获取模块，用于获取所述木构件的有效截面面积；

力学强度确定模块，用于根据所述木构件的各个力学强度设计指标和有效截面面积，确定所述木构件的力学强度；

有效截面面积获取模块具体用于：在所述木构件上选取多个断面；检测各个断面的外部缺陷区域；检测各个断面的内部缺陷区域；将各个断面的外部缺陷区域和内部缺陷区域的面积进行叠加，得到各个断面的缺陷区域面积；比较各个断面的缺陷区域面积，获取最大缺陷区域面积对应的目标断面；根据所述目标断面的截面面积和缺陷区域面积，确定所述木构件的有效截面面积；

检测各个断面的外部缺陷区域，包括：采用皮罗钉法，检测木构件上缺陷的外围界限；采用阻抗仪法，检测木构件断面上最大深度缺陷的外围界限；

检测各个断面的内部缺陷区域，包括：采用超声波法或应力波法，确定每个断面的内部疑似缺陷区域；对于每个断面的内部疑似缺陷区域，采用阻抗仪检测断面外围边界的阻抗值，将阻抗值低于预设阻抗阈值的区域确定为内部缺陷区域。