日本落叶松正交胶合木抗弯性能的研究

【目的】探究日本落叶松正交胶合木（cross-laminated timber，CLT）抗弯性能的影响因素，为CLT在木结构建筑中的应用提供基础数据。【方法】以产自辽宁清原的日本落叶松锯材为供试材料，依据层板弹性模量（＞8~＜12 GPa（低）、≥12~≤16 GPa（中）、＞16 GPa（高））、层数（3层和5层）、层板厚度（15和25 mm）、组坯方向（正交和斜45°）的不同共设置6种组坯方式，基于美国标准ANSI/APA PRG320-2012测试6组CLT的抗弯弹性模量和抗弯强度，以考察CLT抗弯性能的影响因素；根据机械连接理论、复合层板理论、剪力类比理论和简单设计法推算CLT的等效抗弯刚度和抗弯弯矩，通过实测值验证理论预测值的精确性，筛选适宜的预测方法。【结果】层板模量和层数对日本落叶松CLT的抗弯弹性模量、抗弯强度影响显著，但锯材厚度和组坯方向对CLT的抗弯弹性模量、抗弯强度影响不显著；采用剪力类比理论、简单设计法分别计算的等效抗弯刚度值和抗弯弯矩值更加接近实测值，相对误差分别在5.0%和6.5%内。【结论】采用日本落叶松锯材制备的CLT具有较好的抗弯性能，利用理论模型能够很好地预测CLT的等效抗弯刚度和抗弯弯矩。