单侧表层压缩木具有轻质高强、制备过程环保和表面硬度高等特点,有望在实木地板、桌椅面板和木结构建筑等领域得到广泛的应用。然而,当前对单侧表层压缩木的结构特性、力学特性和尺寸稳定性尚未系统性地研究,极大阻碍了单侧表层压缩木技术的推广应用。因此,本论文首先研究单侧表层压缩木的有效密实层的位置和厚度控制机制;然后研究有效密实层的位置和厚度与其力学性能的响应机制,并对单侧表层压缩木的结构进行优化设计;最后,采用表层高温热处理方法固定密实层的回弹,提高单侧表层压缩木的尺寸稳定性,进而提升压缩木的使用性能。本文的主要研究内容与所得结果如下:（1）通过控制热压工艺参数的预热时间和闭合时间制备了一系列具有不同结构特征的单侧表层压缩木,并对其剖面密度分布曲线和力学性能进行表征,研明有效密实层位置和厚度的控制机制及与其力学性能的响应机制。结果发现,闭合时间对单侧表层压缩木的密度峰值和有效密实层的厚度具有显著的影响,进而显著影响表面硬度;而预热时间则对有效密实层的位置具有显著的影响,进而显著影响表面硬度和冲击性能。在密实层朝上（DLU）的测试模式下,有效密实层的位置对MOR值没有显著的影响,而有效密实层的厚度对MOR值具有显著的影响;在密实层朝下（DLD）的测试模式下,有效密实层的厚度和位置对MOR值并无显著性的影响。非对称结构的单侧表层压缩木在弯曲荷载作用下的失效模式取决于外部面荷载作用的加载面。（2）通过控制表层高温热处理温度和时间制备了表层热处理材,并对其质量损失率、吸湿和解吸特性、吸水和吸湿厚度膨胀率、以及瓦弯度进行评价,从而探明表层高温热处理压缩木的尺寸稳定性提高机制。结果表明,表层热处理材的质量损失率随着热处理温度和时间的增加呈现出线性增大的变化趋势。表层热处理材的未压缩热处理层和密实热处理层呈现出较低的吸湿和解吸平衡含水率,而芯层仍表现出较高的吸湿和解吸平衡含水率,其吸湿滞后系数与对照材的吸湿滞后系数相接近。表层热处理材的吸水和吸湿厚度膨胀率和回弹率均随着热处理温度和时间的增加呈现出显著减小的变化趋势。在热处理温度为220℃、热处理时间大于20 min时,可获得瓦弯度较低的表层热处理压缩材。（3）通过综合评价表层热处理材的剖面密度分布曲线、力学性能、表面颜色特性和表面润湿性,进一步优化表层热处理工艺参数。结果表明,密实热处理层和未压缩热处理层的密度均随处理温度提高和处理时间延长呈显著下降趋势,单侧表层压缩木的表面硬度、抗弯强度（MOR）和抗弯弹性模量（MOE）亦呈现出显著下降的变化趋势。表层热处理材的未压缩层由于受到热降解的影响,吸湿下降,刚性增大,其弯曲性能不再受到外部面载荷作用的加载面的影响。热处理温度和时间对表层热处理材的表面颜色特性和润湿性具有显著的影响。表层热处理材的亲水性降低,而非极性二碘甲烷所对应的接触角并无显著的变化,说明表层热处理材的非极性部分并未发生显著的变化。通过综合评估,得到表层热处理的最优热处理温度为220℃、热处理时间为20 min。