[发明专利]一种基于超声波的榫卯节点内部尺寸检测方法

说明书

本发明涉及一种一种基于超声波的榫卯节点内部尺寸检测方法，用于测梁柱榫卯节点内部尺寸的检测，该方法首先利用超声波检测仪探头向榫卯节点发射超声波并接收反射信号，再根据反射信号的波形变化和反射时间间隔，确定榫卯节点的内部尺寸，该方法在梁柱榫卯节点处设置不同的测点位置组合，所述的超声波检测仪探头通过向不同的测点位置组合发射超声波，分别实现对榫头长度方向尺寸、宽度方向尺寸和高度方向尺寸的检测，与现有技术相比，本发明具有对结构无损伤且操作简便、合理可靠等优点。

技术领域

本发明涉及土木建设结构工程领域，尤其是涉及一种基于超声波的榫卯节点内部尺寸检测方法。

背景技术

木结构是我国主要的传统建筑结构之一，留存至今的传统木结构建筑仍有不少，其大多成为历史保护建筑。随着时间的推移，传统木结构会出现结构性能退化等一系列问题，因此加强对传统木结构的检测、鉴定和加固是十分有必要的。

传统木结构一般由木梁和木柱通过榫卯节点相连接。许多研究表明，榫卯节点是木结构的关键部位，一方面榫卯节点能够传递剪力和弯矩，另一方面榫卯节点在地震中有利于结构的减震耗能。但在实际检测的过程中，由于榫卯节点具有一定的隐蔽性，其内部尺寸难以获得，因而常常被忽略。这对节点乃至整个结构的整体评估具有一定的影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于超声波的榫卯节点内部尺寸检测方法，该方法克服了传统检测方法的局限性，对原结构没有损伤，保留建筑原貌，操作简便，合理可靠。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于超声波的榫卯节点内部尺寸检测方法，用于测梁柱榫卯节点内部尺寸的检测，该方法首先利用超声波检测仪探头向榫卯节点发射超声波并接收反射信号，再根据反射信号的波形变化和反射时间间隔，确定榫卯节点的内部尺寸。

进一步地，该方法在梁柱榫卯节点处设置不同的测点位置组合，所述的超声波检测仪探头通过向不同的测点位置组合发射超声波，分别实现对榫头长度方向尺寸、宽度方向尺寸和高度方向尺寸的检测。

更进一步地，进行榫头长度方向尺寸的检测时，所述的测点位置组合包括排列成一条直线的第一测点位置、第二测点位置和第三测点位置；

进行榫头宽度方向尺寸的检测时，所述的测点位置组合包括排列成一个正方形的第四测点位置、第五测点位置、第六测点位置和第七测点位置；

进行榫头高度方向尺寸的检测时，所述的测点位置组合包括一条竖向扫查线。

更进一步地，所述的榫头长度方向尺寸的检测具体包括以下步骤：

11)在梁柱榫卯节点的木柱侧表面设置第一测点位置，所述的第一测点位置为榫卯节点的中心位置；

12)将第一测点位置分别向上和向下偏移设定距离，得到第二测点位置和第三测点位置；

13)利用超声波检测仪探头依次对第一测点位置、第二测点位置和第三测点位置发射超声波；

14)根据第一测点位置、第二测点位置和第三测点位置反射的反射信号的波形变化和反射时间间隔，确定榫卯节点长度方向连接界面的位置，获取榫头长度方向的尺寸。

更进一步优选地，所述的第一测点位置、第二测点位置和第三测点位置之间间隔距离的范围为30mm～50mm。

更进一步地，所述的榫头宽度方向尺寸的检测具体包括以下步骤：

21)在梁柱榫卯节点的木柱外表面分别设置第四测点位置、第五测点位置、第六测点位置和第七测点位置；

22)利用超声波检测仪探头依次对第四测点位置、第五测点位置、第六测点位置和第七测点位置发射超声波；