[发明专利]结构用木材规格材的抗弯力学性能检测方法

摘要

本发明涉及一种结构用木材规格材的抗弯力学性能检测方法，属于结构用木材技术领域。该方法基于无疵清材小试件的抗弯力学性能测试结果和被检测结构用木材规格材所包含的木节缺陷信息，来检测结构用木材规格材的抗弯弹性模量和抗弯强度，其中，所述结构用木材规格材的主要缺陷为木节。本发明的结构用木材规格材的抗弯力学性能检测方法，可用于快速、准确地检测结构用木材规格材的抗弯力学性能，进一步加强进口规格材和我国自主生产的规格材的质量控制，实现结构用木材规格材在我国建筑结构设计中的安全应用。

主权项

1.一种结构用木材规格材的抗弯力学性能检测方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：(1)从试验规格材的两端截取无疵清材小试件，小试件的尺寸为20mm×20mm×300mm，测定无疵清材小试件的抗弯弹性模量E₀和抗弯强度f₀，重复该步骤，并对得到的多个无疵清材小试件的抗弯弹性模量E₀和抗弯强度f₀进行平均，得到无疵清材小试件的平均抗弯弹性模量平均抗弯强度(2)设试验规格材的横截面为矩形，矩形横截面的宽为b，高为h，记横截面的惯性矩为I，I＝bh³/12，截面抵抗矩为W，W＝bh²/6；(3)对试验规格材进行测试时，将最大降等缺陷木节置于两个测试加载点c₁和c₂之间，两个测试加载点之间的距离为l₁，l₁＝6h，每一侧支撑点与加载点之间的距离为l₂，l₂＝6h，每一侧支撑点与试验规格材的端部之间的距离为l₃，l₃大于h/2，两个支撑点a₁、a₂之间的距离，即测试跨距为L，L＝18h；(4)测定两个支撑点a₁、a₂之间的每一个木节的整个截面相对于中性轴的惯性矩I_ig、木节位于受拉侧的截面相对于中性轴的惯性矩I_it，并设每个木节在检测过程的任意时刻承受的弯矩为M_i，其中i＝1，2，……，k，k为两个支撑点a₁、a₂之间的所有木节数；(5)在两个测试加载点c₁和c₂处同时施加载荷F/2，测得测试跨距中心点O处的竖向位移为Δ，并得到试验规格材的抗弯弹性模量为E₁，E₁＝Fl₂(3L²-4l₂²)/(48IΔ)，其中l₂为每一侧的支撑点和加载点之间的距离，L为测试跨距；(6)继续在两个测试加载点c₁和c₂处同时施加相等载荷，直至试验规格材破坏，记此时的载荷为破坏载荷F_max，得到试验规格材的抗弯强度f₁，f₁＝l₂F_max/2W；(7)设中心点O处在测试过程的任意时刻承受的弯矩为M₀，M₀＝l₂F/2，其中l₂为每一侧的支撑点和加载点之间的距离；(8)采用上述试验规格材的抗弯弹性模量E₁与无疵清材小试件的平均抗弯弹性模量的比值进行回归分析，得到拟合参数值A₁、B₁，用拟合参数值A₁、B₁对无疵清材小试件的平均抗弯弹性模量和规格材所包含的木节缺陷信息进行修正，得到规格材的抗弯弹性模量为E=(A1Σi=1k[(Iig/I)(Mi/Mo)]+B1)E‾0,]]>其中，I_ig为规格材抗弯测试中两个支撑点a₁、a₂之间的每一个木节的整个截面相对于中性轴的惯性矩，I为规格材横截面的惯性矩；(9)采用上述试验规格材的抗弯强度f₁与无疵清材小试件的平均抗弯强度的比值进行回归分析，得到拟合参数值A₂、B₂，用拟合参数值A₂、B₂对无疵清材小试件的平均抗弯强度和试验规格材所包含的木节缺陷信息I_it进行修正，得到规格材的抗弯强度为其中，I_it为规格材抗弯测试中两个支撑点a₁、a₂之间的最大降等缺陷处木节位于受拉侧的截面相对于中性轴的惯性矩。