福建省工程建设地方标准
DB
工程建设地方标准编号： DBJ /T 13 - 53 6 - 20 2 6
住房和城乡建设部备案号： J 1 8 6 7 7 - 2 0 2 6
木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损检测技术标准
Technical standard for non-destructive testing of internal
defects and elastic modulus of wooden members using stress
wave method
2026-04-24 发布 2026-08-0l 实施
福 建 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 发 布
福建省工程建设地方标准
木构件内部缺陷与弹性模量应力波
无损检测技术标准
Technical standard for non-destructive testing of internal defects and elastic modulus of wooden members using stress wave method
工程建设地方标准编号： D BJ / T l3 - 53 6 - 20 2 6住房和城乡建设部备案号： J l 8 6 7 7 - 2 0 2 6
主编单位： 福建省建筑科学研究院有限责任公司福 建 省 建 研 工 程 检 测 有 限 公 司
批准部门： 福 建 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅实施日期： 2 0 2 6 年 8 月 l 日
2026 年 福州
前 言
根据《福建省住房和城乡建设厅关于公布全省住房和城乡建设行业 2022 年第三批科学技术计划项目的通知》(闽建科(2022) 15 号)的要求，标准编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本标准。
本标准的主要技术内容是：1 .总则;2 .术语和符号;3 .基本规定;4.检测系统;5.木构件内部缺陷应力波无损检测;6.木构件弹性模量应力波无损检测;7 .检测报告和记录表;附录。
本标准由福建省住房和城乡建设厅负责管理， 由福建省建筑科学研究院有限责任公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送福建省住房和城乡建设厅科技与设计处(地址：福州市北大路 242 号，邮编：350001)和福建省建筑科学研究院有限责任公司(地址：福州市高新区高新大道 58-1 号，
邮编：350108)， 以供今后修订时参考。
本标准主编单位： 福建省建筑科学研究院有限责任公司福建省建研工程检测有限公司
本标准参编单位： 福清市建设工程质量监督站
福建省建工集团有限责任公司福建省建设工程质量安全总站福州市建设工程质量监督站
福州经济技术开发区建设发展集团
有限公司
福建恒小工程科技有限责任公司
广州欧美大地仪器科技有限公司
福建汇川物联网技术科技股份有限公司
海峡宏基建工集团有限公司
本标准主要起草人： 吴晓静 肖秀明 陈天宝 郑通城杨 伟 史 华 傅 崇 廖胜贤梁 锋 耿 丽 官金平 徐晓林郭 浩 高 峰 林 文
本标准主要审查人： 黄可明 姜绍飞 胡贤忠 翁锦华吴武玄 陈伟恩 宋智华
Appendix B Non-Destructive Testing Record of Internal Defects of Wood Components Using Impedance Instrument ..... l7
1 总 则
1. 0. 1 为加强木结构的科学检测和保护，保证检测精度及检测结果的可靠性，制定本标准。
1. 0. 2 本标准适用于木结构及其相关工程的木构件调查、维修与维护时的应力波无损检测。
1. 0. 3 木构件内部缺陷与弹性模量的检测除应符合本标准外，尚应符合国家、行业和福建省现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2. 1 术 语
2. 1. 1 木结构 wooden structure以木材为承重骨架的结构。
2. 1. 2 木构件 wooden member
用于结构上的木材组件，如柱、梁、檩、椽等。
2. 1. 3 木构件缺陷 wooden member defect
木材在生长过程中因生长应力或自然损伤而形成的木节、斜纹、扭纹、干缩裂缝和髓心等天然缺陷及由于荷载、环境或生物侵蚀、灾害和人为因素等造成的木构件非正常的位移、变形、开裂以及材料的破损和虫蛀、腐朽、孔洞等缺陷。
2. 1. 4 无损检测 non-destructive testing
以不损害预期实用性和可靠性的方法来检查材料或零部件，其目的是：探测、定位、测量和评定缺陷;评价完整性、性质和构成。
2. 1. 5 应力波无损检测 stress wave non-destructive testing
采用应力波仪，在不破坏木构件本身的前提下，使材料产生应力波并在木构件内部传播，通过测定应力波的传播时间，计算其传播速度，评估木构件内部缺陷、计算材料弹性模量的方法。
2. 1. 6 微钻阻抗仪无损检测 non-destructive testing using a micro-drill impedance meter
采用微钻阻抗仪，在不破坏木构件本身的前提下，使用微型钻头以恒定的速度钻入木材，通过测量钻头受到的阻抗力变化，
反映木材内部的质量状况和结构特征的方法。
2. 2 符 号
A —— 木构件所检截面全面积
Ai —— 应力波检测的内部缺陷面积Ar —— 阻抗仪修正的内部缺陷面积E —— 木材弹性模量
Li1、Li2、Li3 —— 单路径(第 1 条路径、第 2 条路径及第 3 条路
径)上应力波检测的内部缺陷长度
Lr1、Lr2、Lr3 —— 单路径(第 1 条路径、第 2 条路径及第 3 条路
径)上阻抗仪检测的内部缺陷长度
Ra —— 木构件所检截面内部缺陷面积占比W—— 木材含水率
l —— 应力波无损检测仪两个传感器之间的距离t —— 应力波无损检测仪记录的时间
v —— 应力波的传播速度
p —— 木材的基本密度
3 基本规定
3. 0. 1 应力波无损检测现场应具备安全的作业条件，检测环境温度宜为(0~40)℃, 不应在大风、雨天和雾天环境下进行，不应在机械振动和电磁干扰环境下进行。
3. 0. 2 应力波无损检测不应对古建筑木构件的重点保护部位造成损伤。
3. 0. 3 应力波传感器应布置在木构件无外观缺陷处。
3. 0. 4 应力波传感器所用钢钉的直径不宜大于 2mm，钉入木构件表面形成的孔洞，对木构件的结构性能无明显影响。各传感器的钢钉进入木构件的深度应保持一致，钢钉与木构件的连接须稳固。
3. 0. 5 进行应力波内部缺陷检测时，每个所检木构件至少应选择3 个检测部位，并记录所检部位的位置、截面形状及截面尺寸;
每个检测部位沿横截面以逆时针方向均匀布置不少于 6 个传感器，各传感器钢钉应指向所检部位的截面形心。
3. 0. 6 进行应力波弹性模量测定时，应沿木构件顺纹方向布置 2个传感器，2 个传感器嵌入方向相对，且传感器钢钉与木构件长度方向所成夹角须在 30°-45°之间。传感器间距不宜小于 600mm。
3. 0. 7 采集应力波传播时间时，应用同一把铁锤沿钢钉方向敲击传感器头部的中心位置，每次敲击的力度需基本一致。
3. 0. 8 采用木构件微钻阻抗仪对木构件存在缺陷的截面进行检测时，应采用恒定的钻入速度，且应保持仪器基本水平、钻入方向稳定。
4 检测系统
4. 1 硬件要求
4. 1. 1 木构件内部缺陷与弹性模量无损检测仪器与工具应包括： 1 应力波无损检测仪，测量精度不低于微秒级( 1 μ§ ) 。
2 木材含水率快速测定仪，含水率测量范围应为(0~50)%，测量精度不低于±1.5%。
3 木构件微钻阻抗仪，测量精度不低于 0. 1mm。
4 游标卡尺，测量精度不低于 0.02mm。
5 卷尺，测量精度不低于 1mm。
4. 1. 2 应力波无损检测仪主要组件应包括：应力波传感器、应力波放大器、电源单元、测试线缆。配套工具应包括：传感器移除装置、铁锤及橡皮锤等。
4. 1. 3 应力波无损检测仪应具备产品合格证和使用说明书，并应标注名称、型号、制造商、商标、出厂日期等内容。
4. 2 软件要求
4. 2. 1 应力波无损检测仪软件应满足下列要求：
1 可在木材种类清单中选择与所检构件相同的木材种类。
2 可输入和显示与应力波传感器分布相吻合的所检截面几何参数。根据实际所检构件的截面特性，选择合适的传感器布置方案，建立与实际测试相符的几何模型。
3 可采集测试数据。读取电源单元传输的应力波传播时间数
据，对数据进行统计，并过滤异常数据。
4 可计算被测截面内部各点的波速。结合输入的传感器分布几何参数，计算各传输路径的平均波速，并用插值法得到被测截面内部各点的波速。
5 可生成被测截面波速云图。根据算法，对被测截面上不同的波速区间赋予不同颜色，以 2D 或 3D 形式显示，直观表示截面的缺陷部位。
5 木构件内部缺陷应力波无损检测
5. 1 检测部位和数量
5. 1. 1 根据木构件的类型(柱、梁、檩、椽等)、高度(或长度)以及初步评估内部缺陷的情况，宜按以下规定选择不同的检测部位：
1 对于木柱， 在木柱底部和顶部 1000mm 范围内， 每隔200mm 选择一个检测部位;在木柱中段部位，每隔 1000mm 选择一个检测部位。
2 对于木梁、檩、椽，在两端支座 1000mm 及跨中 1000mm范围内，每隔 200mm 选择一个检测部位;其余部位，每隔 1000mm选择一个检测部位。
5. 1. 2 每个构件的检测部位不应少于 3 个;检测部位之间经初步评估有明显内部缺陷区域的，可在该区域适当增加检测数量。
5. 1. 3 对于其他类型的木构件，可参照以上方法并结合实际情况调整检测部位及数量。
5. 2 检测流程和方法
5. 2. 1 应力波无损检测程序中应选择与所检木构件相同的树木种类。
5. 2. 2 应根据所检构件的长度及所检部位的截面形状，布置应力波传感器。
5. 2. 3 宜使用同一把锤子以相同力度，按传感器编号从小到大的
顺序依次敲击各传感器，每个传感器应连续敲击不少于 4 次。
5. 2. 4 各传感器接收应力波信号，程序显示每次敲击后各个传播通道上应力波传播时间，应以各次有效敲击所得数据的平均值作为各个通道的传播时间结果。
5. 2. 5 采用木构件微钻阻抗仪对存在缺陷的木构件截面进一步检测。木构件微钻阻抗仪应沿缺陷截面的三个方向钻入，三个方向夹角宜为 60°, 也可根据实际检测的缺陷云图选择合适的钻入方向。
5. 2. 6 应根据缺陷截面所检三个方向的木构件微钻阻抗仪无损检测缺陷长度及应力波缺陷云图缺陷长度，对应力波缺陷面积进行修正。
5. 2. 7 可将上述现场检测数据与计算数据记录在本标准附录 A、附录 B 记录表中。
5. 3 传感器布置
5. 3. 1 所检截面为圆形的构件，应沿所检部位横截面周围等间距布置传感器，传感器测钉应指向圆心(图 5.3.1)。
图 5.3.1 圆形截面传感器布置示意图
5. 3. 2 所检截面为椭圆形的构件，应测量所检部位的截面几何参数，输入计算程序，根据计算程序显示的示意图依次在相应位置上布置对应编号的传感器， 传感器测钉应指向截面形心(图
5.3.2)。
5
2
图 5.3.2 椭圆形截面传感器布置示意图
5. 3. 3 所检截面为矩形的构件，应沿所检部位横截面各边布置测点(当短边小于 100mm 时可不布置测点);测量截面的几何参数，输入计算程序，根据程序显示的示意图依次在各测点上布置对应编号的传感器，传感器测钉应与截面垂直(图 5.3.3)。
图 5.3.3 矩形截面传感器布置示意图
5. 3. 4 所检截面为不规则的构件，应沿所检部位横截面周围均匀布置传感器，测量各传感器之间的距离，并应输入计算程序中相应位置，获取传感器布置示意图。
5. 4 内部缺陷面积修正
5. 4. 1 木构件内部缺陷阻抗仪无损检测的检测方法和程序应按照《木结构现场检测技术标准》JGJ/T 488-2020 的附录 B 规定进行。
5. 4. 2 根据木构件微钻阻抗仪的检测结果，应按按下式对应力波
检测的内部缺陷面积进行偏差修正计算。
式中： Ar —— 阻抗仪修正后的内部缺陷面积(mm2 );
Ai —— 应力波检测的内部缺陷面积(mm2 );
Lr1、Lr2、Lr3 —— 单路径(第 1 条路径、第 2 条路径及第 3 条路径)
上阻抗仪检测的内部缺陷长度(mm );
Li1、Li2、Li3 —— 单路径(第 1 条路径、第 2 条路径及第 3 条路径)
上应力波检测的内部缺陷长度(mm )。
5. 5 内部缺陷状况判断和分级
5. 5. 1 应力波缺陷云图中缺陷部位与健康部位的颜色存在明显差异，可直观判断缺陷所在位置。不同情况的缺陷部位对应不同的波速区间， 以不同的颜色反映在应力波缺陷云图中，可按此初步判断缺陷的严重程度。
5. 5. 2 木构件缺陷类型主要有裂缝、腐朽、孔洞和虫蛀等，宜按以下规则判断：
1 木构件内部裂缝的部位，其波速云图上对应的颜色突变区域应为从图像边缘开始向构件中心方向延伸的细长条状，且边缘处的颜色突变宽度较大，越靠近木构件中心，宽度越小。
2 木构件内部孔洞的部位，其波速云图上对应的颜色突变区域应呈现为一处比较集中的形状。
3 木构件内部腐朽和虫蛀的部位，对应波速分布图上散乱分布的颜色突变区域，并通过内窥镜等方法判断是否虫蛀。
5. 5. 3 木构件内部缺陷面积占比应按下式计算：
R a (5.5.3)
式中： Ra —— 木构件所检部位的截面内部缺陷面积占比(%);
A —— 木构件所检部位截面全面积(mm2 );
Ar —— 木构件所检部位的截面内部缺陷面积(mm2 )。
5. 5. 4 根据表 5.5.4 的规定分别评定各检测部位对应的缺陷等级，并应取其中最低的缺陷等级作为该木构件的内部缺陷等级。木构件内部缺陷等级应作为评定构件安全性等级的依据。
表 5.5.4 木构件内部缺陷等级
5. 5. 5 根据本标准表 5.5.4 评定的木构件内部缺陷等级，可按表
5.5.5 的处理建议采取相应措施。
表 5.5.5 木构件内部缺陷处理建议
6 木构件弹性模量应力波无损检测
6. 1 检测部位和数量
6. 1. 1 根据木构件的类型，应分别对柱、梁、檩、椽等木构件的弹性模量进行检测。
6. 1. 2 对承受弯曲荷载的构件，宜选择产生拉应力最大部位或其中间部位下表面;对承受轴向荷载的构件，宜选择沿高度方向的不同部位。
6. 1. 3 每种木构件同一木材种类可作为一个检验批，每个检验批的检测数量根据检测目的和结构布置情况确定，但不应少于 3 个。
6. 2 检测流程和方法
6. 2. 1 在所检木构件靠近两端和中间的部位，应采用含水率快速测定仪分别进行一次检测，取平均值作为该木构件的含水率。含水率检测方法应按照现行行业标准《木结构现场检测技术标准》 JGJ/T 488 的规定进行。
6. 2. 2 应沿木构件顺纹方向安装固定两个应力波传感器，并量测记录应力波无损检测仪两传感器之间的距离( l )。传感器与木材顺纹方 向 的夹角宜为 45 °, 两个传感器 的 间距不 宜小于600mm。
6. 2. 3 宜使用同一把铁锤敲击传感器，记录程序上显示的 3 次有效的应力波传播时间， 以 3 次有效传播时间平均值作为该轮检测的传播时间( t )。
6. 2. 4 根据传感器之间的距离和传播时间，计算应力波纵向传播
速度( v )。
6. 2. 5 对检测过的木构件，应在检测部位附近截取一定尺寸的木材试样 3 块或采用生长锥钻取木芯作为试样，按照现行国家标准《无疵小试样木材物理力学性质试验方法 第 5 部分：密度测定》 GB/T 1927.5 的规定，采用排水法测定木材密度( p )。当检测的木结构为文物保护建筑，无法采用钻芯法得到木构件密度时，其密度可采用附录 C 近似取值。
6. 2. 6 根据以上所检数据，进行木材弹性模量计算。
6. 2. 7 可将上述现场检测数据与计算数据记录在附录 D 记录表中。
6. 3 弹性模量计算
6. 3. 1 木材弹性模量(E)应按下式进行计算：
Ew = pv2 × 103 (6.3. 1-1)
E12 = Ew [1+ 0.012(W _12)] (6.3. 1-2)
式中： Ew —— 含水率 W%时木材弹性模量(MPa);
含水率 12%时木材弹性模量(MPa) ，实测含
E12—— 水率在 9%~15%范围内时，按照式(6.3.2)计算有效;
p —— 木材的基本密度(g/cm3 );
v —— 应力波的传播速度(m/s);
W—— 木材含水率(%)。
其中，应力波传播速度( v )应由应力波检测仪通过测定应力波传播的时间和距离，并按下式进行计算：
v (6.3.1-3)
式中： v —— 应力波的传播速度(m/s);
l—— 应力波无损检测仪两传感器之间的距离(m ); t —— 应力波无损检测仪记录的时间( μ§ ) 。
6. 3. 2 针对福建杉木，当实测含水率在 9%~15%范围内时，可按下式近似计算木构件顺纹抗压弹性模量(E12 )：
E12 = 2.584pv2 × 103 + 3117 .15 (6.3.2)
式中： p —— 木材的基本密度(g/cm3 );
v —— 应力波的传播速度(m/s)。
7 检测报告和记录表
7. 0. 1 木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损检测的报告内容应包括以下信息：
1 建筑名称、地址及委托方信息。
2 检测单位、人员、日期、环境及温度。
3 检测仪器名称、型号及编号。
4 所检木构件类型、构件名称及检测部位。
5 所检木构件树种及检测部位含水率。
6 木构件所检截面尺寸、所检截面或沿顺纹方向应力波传感器分布示意图及传感器距离。
7 内部缺陷应力波无损检测的报告还应包括：所检截面全面积、所检截面内部缺陷面积、所检截面内部缺陷面积占比及缺陷等级、处理建议。
8 弹性模量应力波无损检测的报告还应包括：木材基本密度、应力波传播时间及弹性模量。
7. 0. 2 木构件内部缺陷应力波无损检测记录表可按本标准附录A 的规定编制。木构件内部缺陷阻抗仪无损检测记录表可按本标准附录 B 的规定编制。木构件弹性模量应力波无损检测记录表可按本标准附录 D 的规定编制。
附录 A 木构件内部缺陷应力波无损检测记录表
表 A 木构件内部缺陷应力波无损检测记录表
1.建筑名称： 2.地址：
3.木构件类型： 4.木材树种：
5.检测日期： 6.检测环境及温度：
7.检测人员： 8.记录人员：
附录 B 木构件内部缺陷阻抗仪无损检测记录表
表 B 木构件内部缺陷阻抗仪无损检测记录表
1.建筑名称： 2.地址：
3.木构件类型： 4.木材树种及密度：
5.检测日期： 6.检测环境及温度：
7.检测人员： 8.记录人员：
附录 C 福建木构件常用树种密度及顺纹弹性模量参考值
表 C 福建木构件常用树种密度及顺纹弹性模量参考值
注：表中数值为常见树种参考值，实际检测时应优先采用现场取样实测，无法取样时可采用本表。
附录 D 木构件弹性模量应力波无损检测记录表
表 D 木构件弹性模量应力波无损检测记录表
1.建筑名称： 2.地址：
3.木构件类型： 4.木材树种及密度：
5.检测日期： 6.检测环境及温度：
7.检测人员： 8.记录人员：
本标准用词说明
1 为便于在执行本标准条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1)表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”;
2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”;
4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。 2 条文中指明应按其他有关标准执行时的写法为：“应符
合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
1 《无疵小试样木材物理力学性质试验方法 第 5 部分：密度测定》GB/T 1927.5
2 《木材顺纹抗压弹性模量测定方法》 GB/T 15777
3 《古建筑木构件内部腐朽与弹性模量应力波无损检测规程》 GB/T 28990
4 《木结构设计标准》 GB 50005
5 《古建筑木结构维护与加固技术标准》 GB/T 50165
6 《木结构现场检测技术标准》 JGJ/T 488
福建省工程建设地方标准
木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损
检测技术标准
DBJ /T13-536-2026
条 文 说 明
编 制 说 明
《木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损检测技术标准》
DBJ/T 13-536-2026，经福建省住房和城乡建设厅 2026 年 4 月 24日以闽建科〔2026〕6 号文批准发布，并经住房和城乡建设部备案，备案号为 J 18677-2026。
本标准制订过程中，编制组进行了大量的调查研究，总结了我国木构件无损检测的实践经验，同时参考了国外先进技术法规、技术标准。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，《木构件内部缺陷与弹性模量应力波无损检测技术标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中需要注意的有关事项进行了说明。但是，本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握标准规定的参考。
1 总 则
1. 0. 1 木结构是中国古建筑及近现代历史建筑的主体，具有较高的历史、艺术与科学价值，是文化遗产保护的重点内容。但木构件易受温度、湿度等外界影响，出现虫蛀、腐朽、空洞等不同病害特征，导致梁、柱、檩、枋等木构件产生内、外部残损。经长期使用后木构件力学性能会逐渐下降，严重时影响木构件承载力且存在安全隐患。应力波法因其具有检测速度快且精度较高、检测装置便携、对木构件无损等特点，非常适用于木构件的检测。随着木构件应力波检测技术的不断发展，编制组对此开展了大量试验研究和实际工程验证工作，形成了可行的检测方法。在本规程的编制过程中遵循先进性、科学性、协调性和可操作性原则，深入总结国内外先进成熟的技术理论、科学研究和工程案例，同时针对一些关键条款内容开展专题研究，将研究成果纳入本规程。本规程将有效规范木构件应力波检测技术的应用，做到技术先进、安全可靠、经济合理、方便使用。
1. 0. 2 本标准的适用范围为木结构及其相关工程的木构件调查、维修与维护时的应力波无损检测。
1. 0. 3 本条规定在木构件内部缺陷与弹性模量的检测工作中，除执行本准的规定外， 尚应执行国家、行业和福建省现行的有关标准的规定。这些国家现行标准主要是《木结构设计标准》GB
50005、《古建筑木结构维护与加固技术标准》GB/T 50165、《木材顺纹抗压弹性模量测定方法》GB/T 15777、《木结构现场检测技术标准》JGJ/T 488 以及相应的木结构检测标准等。
2 术语和符号
本章给出的术语和符号是参考国家现行标准《木材顺纹抗压弹性模量测定方法》GB/T 15777、《古建筑木结构维护与加固技术标准》GB/T 50165、《木结构现场检测技术标准》JGJ/T 488 等标准的规定，并结合本标准的具体情况给出。
3 基本规定
木材的声学特性是应力波无损检测的物理基础，其基本原理为：当木材的一端受到敲击作用(机械作用)时，木材内部就会产生应力波(机械波)，通过特定的设备和装置测定应力波传播时间，计算应力波传播速度来判断木材内部的健康状况以及获得木材的弹性模量等。木材应力波无损检测技术包括横向应力波技术和纵向应力波技术;其中，横向应力波技术主要用于检测木材内部的缺陷情况，而纵向应力波技术则主要用于测定木材的弹性模量。
3. 0. 1 本条对检测现场进行规定。木结构检测时周边环境状况复杂，特别是在施工现场存在交叉作业、高坠、磕碰等高危因素，检测人员开展检测前，应做好自身安全防护，随时关注检测时现场周边情况，在确保安全前提下再开展检测工作;检测现场的环境温度宜在仪器的工作温度范围内，确保检测数据真实可靠;检测现场的机械振动和电磁干扰会对应力波产生影响，宜避免在此类环境下检测。
3. 0. 2 古建筑木构件的检测应特别注意重点保护部位的保护，如彩画、雕刻等艺术价值较高的部位。若传感器布置或检测敲击对重点保护部位存在潜在损伤风险，应采用其他无损检测方法。
3. 0. 3 应力波传感器不应布置于木构件外观存在缺陷的部位，否则钢钉和木构件的连接不稳固，且检测精度明显降低。
3. 0. 4 这条给出了布置应力波传感器时的基本规定。应力波传感器是产生和接收应力波的直接装置，其精度决定了采集得到的应力波传播时间的准确度，因此要避免钢钉和传感器顶端受到破损
且需始终保持其清洁;若钢钉直径过大，在布置传感器时会对木构件表面甚至内部造成较大破坏，给木构件引入新的缺陷，这些新缺陷同木构件原有的缺陷一样，会降低应力波传播速度，从而对测试结果产生较大影响，因此要限制传感器测钉直径大小。使用橡皮锤固定应力波传感器，各传感器的钢钉进入木构件的深度应保持一致，钢钉和木构件的连接须稳固，即用三根手指轻微旋转传感器头部时不应发生转动。
3. 0. 5 在条件允许范围内，传感器布置数量越多，测量结果越精确。应力波无损检测程序有最少传感器数量要求，当传感器数量少于 6 个时，图像分辨率较差且测量精度较低，当传感器数量为6 个或更多时， 图像也会更为清晰且测得结果也更精确， 因此，每个所检截面上应至少布置 6 个传感器。当传感器布置点位确定后，传感器布置方向不同，应力波传播速度也会发生较大变化;在木材横截面上，应力波传播路径主要有径向和弦向之分，一般径向传播速度大于弦向。布置传感器时，让各传感器钢钉延长线经过构件所检截面的几何中心，可保证应力波传播方向的一致性，即均沿径向传播，这是后续进行速度对比、缺陷判断和弹模计算的前提。
3. 0. 6 传感器布置角度对应力波传播速度有显著影响，角度越大，传播速度越小;当角度小于 45°时，传播速度比较接近;大于 45°时，速度下降较为明显，90°时速度下降最为明显;因此，测试时传感器与木构件的夹角不宜大于 45°。因布置传感器的操作方便性及测量结果的精确性，传感器钢钉与木构件长度方向所成夹角应在 30o-45o之间。
3. 0. 7 、3. 0. 8 应力波仪和微钻阻抗仪每次使用前，需采用缺陷标准件对仪器进行校准。
4 检测系统
4. 1 硬件要求
4. 1. 1 本条列举了应力波无损检测过程所用到的仪器与工具，及其测量精度要求。应力波无损检测仪硬件配置主要包括应力波传感器、应力波放大器和电源单元，主要作用是产生、接收应力波，形成应力波传播路径，从而得到每条路径上应力波的传播时间，并将数据传输至软件上。检测仪器应定期校准，校准周期不超过12 个月，并保留校准记录。
应力波传感器
应力波传感器有产生应力波和接收应力波的功能，激发应力波时，使用铁锤敲击传感器头部中心位置，产生应力波，在木构件内部传播至其他传感器，其他传感器接收应力波并将其转换为电信号，经由放大器、电源单元传输至软件。
图 1 应力波传感器
应力波放大器
应力波放大器将传感器传来的电信号进行放大，并通过测试
缆线将其传输至电源单元。
图 2 应力波放大器
电源单元
电源单元应内置可充电电池，为传感器系统提供电源，并通过线缆或蓝牙连接方式将放大器传输过来的信号传输到软件上。
图 3 电源单元
4. 2 软件要求
4. 2. 1 不同种类的木材有着不同的健康木材应力波传播速度(简称健康材波速)，选择与所检木构件相同或相近的木材种类，可以更精确地计算出木构件实测截面的健康波速， 由此(根据健康材波速)划分出的各个波速区间也更加精确，将每个波速区间赋予不同颜色后，波速云图就能更加真实地反映各个部位上的波速与健康材波速的差异情况。
应力波传播距离是计算波速的重要数据之一，而本条内容关系到能否获得精确的应力波传播距离。首先，须选择与所检截面相符的截面形状以及合适的传感器数量，其次，须精确测量出木
构件所检截面的周长，用以确定传感器分布的位置。实际所检截面的形状、实际传感器布置的位置与软件中的计算模型越吻合，获得的应力波传播距离也越精确。
传感器接收到应力波需要一定时间，也即应力波传播的时间，其可通过电信号的形式存储在电源单元中并传输至软件上。软件自动筛选过滤异常的时间数据后，再根据应力波传播路程即可算出应力波传播速度。
应力波无损检测仪软件中共有 3 种可显示波速分布图的模式，Graph 模式中，被测截面上的波速是以有色线条表示，且只显示应力波传播路径上的波速;2D Map 模式中，可以直观显示整个被测截面上的波速分布图像;3D Map 模式中，被测截面上的波速分布情况以三维的图像显示。2D Map 模式和 3D Map 模式中各点的波速都是通过 Graph 模式中的波速数据经插值得到。
5 木构件内部缺陷应力波无损检测
木构件内部缺陷采用横向应力波检测技术方法进行测定，通过比较应力波在木材内部的传播速度来判断，详见原理示意图。
图 4 木构件横向应力波检测原理示意图
对健康木材来说，应力波在其内部是沿直线传播;而内部存在缺陷的木材，应力波则会绕过缺陷部位进行传播，传播路径为曲线。因此，不同健康状况的木材，即使在相同的波速下，应力波传播的路径会不同，传播的时间也因此不同。当木材内部有缺陷存在时，应力波传播路径为曲线，应力波传播时间会受到较大程度影响，而垂直于木材纹理方向的传播时间会明显增加，传播速度会急剧减小。因此，检测木材横向应力波传播速度是探测木材内部是否有缺陷存在的最佳途径。通过布置在木构件某一截面周围的若干传感器，来测定该截面垂直于木材纹理方向的应力波传播速度，并与同种木材健康材应力波横向传播速度进行比较，以获得应力波波速云图，根据应力波波速云图的颜色突变情况来判断木构件的内部缺陷状况;通过测定多个截面垂直于木材纹理方向的应力波传播速度，便可获得不同截面处木构件的内部缺陷情况。
5. 1 检测部位和数量
对木构件进行缺陷检测时，根据木构件位置、重要性程度的不同应制定不同的检测方案。应在采用目视鉴别、敲击辨声以及简单仪器进行外观缺陷检测的基础上再采用应力波无损检测技术进行深层的内部检测。对于表面存在明显损伤的构件，抽样数量应为全数检测;对于表面未出现明显损伤的构件，应重点检测其主要受力部位，并按楼层、构件类型划分检验批，每批随机抽取不少于 3 个代表性构件。
5. 2 检测流程和方法
5. 2. 1~ 5. 2. 7 给出了采用应力波横向技术检测木构件内部缺陷的步骤以及采用木构件微钻阻抗仪无损检测木构件内部缺陷的步骤。每个传感器都有产生和接收应力波的作用，当敲击其中一个传感器时，该传感器产生应力波，并在木材内部传播至其余各传感器上。发射应力波的传感器与接收应力波的传感器之间就形成了一个应力波传播通道，而一个发射应力波的传感器与其余所有接收应力波的传感器就形成一组应力波传播通道;当用另一个传感器作为发射传感器时，该传感器与其余传感器又形成一组应力波传播通道，布置几个传感器就有几组应力波传播通道。应扣除第一次敲击后的有效敲击所得数据的平均值，将其作为各个通道的传播时间结果。
5. 3 传感器布置
5. 3. 1~5. 3. 4 多通道应力波设备一次可进行多个方向的波速测定，即每次测定时，可在一个所检水平截面上布置多个传感器，可同时得到各方向上应力波传播的速度。
依次给出了所检截面形状为圆形、椭圆形、方形和不规则形
状时的传感器布置方案， 以及采用木构件微钻阻抗仪对应力波检测缺陷面积的修正公式。
采用木构件微钻阻抗仪无损检测时，检测的三个方向夹角需≦45°, 采用标定的钻入速度，检测时尽量保持阻抗仪水平，且钻入时不可移动仪器。把检测数据从阻抗仪中导入电脑，采用DECOM 软件进行数据处理。修正时，应力波检测仪与木构件微钻阻抗仪的单路径选择应为同一线路上的路径;应力波检测的单路径长度从缺陷云图上量取，木构件微钻阻抗仪的单路径长度从木材微钻阻力曲线上量取。
图 5 木构件微钻阻抗仪检测示意图
图 6 木构件微钻阻力曲线
5. 4 内部缺陷面积修正
5. 4. 1 、5. 4. 2 规定了采用木构件微钻阻抗仪对应力波检测的内部缺陷面积进行偏差修正的方法。通过应力波扫描，可以得到木构件断面材质的图像，但是该图像受个别因素影响，其检测的缺陷面积大小存在一定的偏差。利用木构件微钻阻抗仪对存在缺陷
的木构件进行单路径上缺陷长度的修正，可获得更为准确的缺陷面积。
5. 5 内部缺陷状况判断和分级
5. 5. 1 木构件有缺陷存在的部位，其弹性性能较健康的部位要差，密度也更低。当应力波经过或者绕开这些缺陷部位时，传播速度都会比健康部位的波速低。波速分布图为多颜色组成的彩色图像，图像上每种颜色对应一个特定的波速区间，而波速区间是由软件内部算法进行划分的。对于软件划分出来的各个波速区间，将不小于健康木材波速的区间赋予同种颜色(绿色)，但有深浅之分，绿色越深，其波速值越大，反之，则越小;而小于健康木材波速的区间赋予绿色以外的其他种颜色，每种颜色对应一个波速区间。因此，波速分布图上缺陷部位的颜色就与健康部位存在明显差异，即形成颜色突变区域，对应着不同程度情况的缺陷。因缺陷所在范围内任一点的介质都与健康木材不同而会发生波速衰减，故缺陷部位的波速颜色突变区域形状应与缺陷形状一致，以此可作为判断缺陷类型的一个依据。因此，波速分布图不仅可直观反映所检木构件各截面上的波速分布情况，还可较准确地显示缺陷的位置。
5. 5. 2 本条列举了应力波无损检测结果中一些主要缺陷：裂缝、腐朽、空洞和虫蛀的判断方法。
5. 5. 3~5. 5. 5 本条给出了采用应力波无损检测技术时，评价缺陷严重程度的方法。对于木构件，我们不仅要知道其内部缺陷的种类和位置，还要知道缺陷的严重程度，这样才能为评估该构件的安全性能提供有力的参考依据。本标准中，引入了缺陷等级来量化评价木构件所检截面上缺陷的严重程度，而木构件所检截面上缺陷的等级是通过计算所检截面上缺陷的面积与其全面积的占比来划分的。根据内部缺陷等级，采取相应的处理措施。
6 木构件弹性模量应力波无损检测
木构件弹性模量采用纵向应力波无损检测技术进行测定，详见示意图。
图 7 木构件弹性模量无损检测示意图
木材弹性模量是表征木材力学性能最基本和最重要的指标之
一，可通过纵向应力波技术来测得。纵向应力波无损检测是将仪器的 2 个传感器沿木构件长度方向钉入所检测的构件。当用锤子敲击其中任意一个传感器时，就会在木构件内部产生应力波，当另一个传感器接收到应力波信号时，仪器就会显示应力波传播的时间，通过测定两传感器之间的距离，即可算得应力波在木构件中的传播速度。由木材的声学性质可知：当试样厚度与波长相比可以忽略不计时，木材的弹性模量 MOE 与应力波传播速度及木材的密度之间存在关系，通过测定应力波在木材中的传播速度和木材的密度，即可确定其弹性模量。
木材由于其特殊的结构，在力学性质方面呈现出较为显著的各向异性，这种各向异性可以简化为正交各向异性，即 3 个相互垂直的材料主轴：横纹径向、横纹切向和顺纹纵向，分别具有不同的物理力学性质。通常顺纹方向的强度会明显高于横纹方向的
强度。纵向应力波无损检测方法就是测量木构件顺纹方向的弹性模量。根据《木构件设计手册》， 木材径向弹性模量和切向弹性模量可由顺纹弹性模量近似得到。
6. 1 检测部位和数量
6. 1. 1~6. 1. 3 由于木结构中的构件采用的木材种类有所不同，需分别对柱、梁、檩、椽等木构件的弹性模量进行检测。每种木构件的检测数量根据检测目的和结构布置情况确定，但每种构件最少应检测 3 个构件。
6. 2 检测流程和方法
6. 2. 1 ~6. 2. 4 给出了采用应力波纵向检测方法测定木构件弹性模量时，获取应力波纵向传播速度v 的检测步骤。其中，应测量两个传感器之间的间距(即应力波的纵向传播距离)，记为( l )。
用含水率快速测定仪检测前，需清除木构件表面污垢，并在检测部位打磨至光滑。
6. 2. 5 给出了获取所检木构件实际密度的方法。当检测的木结构为文物保护建筑，无法采用钻芯法得到木构件密度时，其密度可采用附录 C 近似取值。
6. 3 弹性模量计算
6. 3. 1 木材现场取样时，在不影响构件受力性能情况下，应尽量在靠近检测部位选取适量样品，并按照国家现行标准《无疵小试样木材物理力学性质试验方法 第 5 部分：密度测定》GB/T 1927.5的规定对木构件的密度、含水率等特性进行测定。将测得的密度p 及应力波纵向传播速度 v 代入式(6.3. 1-1) ，即可算得在该含水率下木构件的弹性模量。若将实测密度 p 及应力波纵向传播速
度v 换算为标准含水率下的数值，再代入式(6.3. 1-1)(6.3. 1-2)，可得到标准含水率下该构件的弹性模量。根据测得的弹性模量，可对使用的树种进行验证，也可以作为木材强度等级、树种材质等级的分级判断依据，从而可更精确地预测该木构件的力学强度和力学性质。
6. 3. 2 针对福建南平地区杉木的顺纹抗压弹性模量，根据实验室60 组试验数据得出式(6.3.2)。
7 检测报告和记录表
7. 0. 1 本条对检测报告所需包含的内容进行了规定。
7. 0. 2 检测记录表可参照附录 A、附录 B 和附录 D 的规定编制，其中关键的检测数据不得遗漏。
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