论文 | 基于超声波声速评估木结构中金属钉锈蚀状态及抗弯能力

点击次数:次 日期:2026-09-20

基于超声波声速评估木结构中金属钉锈蚀状态及抗弯能力

王芸 雷珈 金辰阳 金苞蕾 阙泽利

南京林业大学材料科学与工程学院

摘要:

采用超声波声速法,对木结构中金属钉的锈蚀程度及其剩余抗弯强度开展检测与评估分析。通过对钉入深度分别为40和50 mm的铁钉进行多轮干湿循环处理,系统测定不同锈蚀状态下的超声波声速与抗弯强度。声速测量采用直接法、半直接法和间接法3种方法。结果表明:金属钉锈蚀过程中,超声波声速测量方法不同,声速的下降趋势和速率不同,但在质量残存率为95.1%时出现明显转折点,此后声速短暂回升再下降;金属钉的抗弯强度呈现“先微升后波动下降”的变化趋势,在质量残存率98.0%以上出现小幅上升(最大增幅5.84%),随后下降(最大降幅6.82%)。声速测量方法的选择受钉入深度影响,不同测量方法的声速变化范围可用于评估钉锈蚀程度:钉未完全钉入,应优先选择测量结果最稳定的直接法,次之间接法,两者所获声速均随锈蚀程度增加而呈下降趋势;钉完全钉入,优先选择间接法评估钉的生锈等级,辅以半直接法评估钉的抗弯强度。因此,在实际工程中,应根据具体检测需求选择合适的声速测量方法,根据声速的变化评估钉的生锈等级,再估计其抗弯性能。

关键词:

超声波;声速;金属钉;抗弯能力;锈蚀程度;

基金资助:

江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX22-1080);

DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.202512013


专辑:工程科技Ⅱ辑

专题:建筑科学与工程

分类号:TU366.2

论文全文: 基于超声波声速评估木结构中金属钉锈蚀状态及抗弯能力_王芸