单板层积材(Laminated Veneer Lumber,简称LVL)具有轻质高强、力学性能稳定、出材率高、尺寸规格灵活等特点,是一种高性能、生态环保的新型建筑复合材料。在国外,LVL已大量应用于建筑、桥梁等工程领域。 本文以速生意杨、杉木为原材料加工而成LVL,通过LVL的抗拉、抗压、抗弯等基本材性试验,以复合材料力学理论为基础,确定LVL的物理力学性能及本构关系。通过胶粘剂将LVL板材胶合成受弯构件,并对受弯构件进行结构性能试验研究,包括20根意杨LVL梁、3根杉木LVL梁和6根原木梁。重点研究了受弯构件的破坏形式、破坏机理及抗弯极限承载力等。探讨了单板厚度、受弯构件体积、LVL抗拉强度对受弯构件抗弯强度的影响;并对LVL受弯构件抗弯刚度与截面层板叠层层数的关系进行了分析。试验结果表明,LVL受弯构件对比原木锯材在强度、刚度都有大幅度的提高,可以明显改善木材的结构性能,提高木材的利用率。 根据脆性破坏理论,推导出LVL受弯构件抗弯强度体积影响因素C_v、单板厚度影响因素D_t的计算公式;并提出了LVL抗拉强度与抗弯强度之间的关系式。根据复合材料力学理论,提出了LVL受弯构件抗弯刚度的计算公式;并讨论了LVL受弯构件截面LVL层板叠层层数对刚度影响因素L_N;给出了受弯构件刚度的确定方法。 在荷载作用下,LVL受弯构件经历两个阶段:弹性工作阶段和弹塑性工作阶段;并以平截面假定及LVL的应力-应变关系为前提,提出了LVL受弯构件极限承载力的计算公式,并与试验结果进行对比,理论结果与试验值有较好的吻合。