现代木结构建筑主要以胶合木梁和柱等为主要受力构件,胶合木梁的受弯破坏大都是受拉脆性破坏形式,受压区木材强度得不到充分利用。为改善和提高胶合木梁的受力性能,国内外研究人员不断尝试和探索利用金属材料和纤维增强复合材料等对胶合木梁进行增强,并取得了较好的效果。然而经增强后的胶合木梁依然存在如下问题:1)增强材料强度较高,但一般得不到充分利用;2)木梁的极限状态主要受变形控制,其木材强度得不到很好地发挥。而对胶合木梁受拉区施加预应力,可以降低胶合木梁跨中挠度,提高其极限承载力、刚度及延性等,增强材料及木材强度也能得到更充分利用。鉴于上述情况,研究预应力胶合木梁的受弯性能具有重大意义。本文以体内预应力胶合木梁为研究对象,对其开展了受弯试验研究、有限元软件ABAQUS平台上的有限元分析以及基于截面法的理论分析,主要内容包括以下几个部分:(1)从预应力胶合木梁的受弯性能、蠕变及预应力损失等角度,总结和回顾了国内外学者在预应力胶合木梁研究领域的主要工作与成果。(2)以有限元软件ABAQUS为平台,对体内预应力CFRP筋增强胶合木梁受弯试验进行模拟分析,通过试验结果与有限元计算结果的对比,验证有限元分析方法的有效性。(3)对15根胶合木梁的受弯性能进行了试验研究,其中包括1组3根普通胶合木、1组3根直线形有粘结预应力胶合木梁、2组各3根抛物线形有粘结预应力胶合木梁以及3组各1根抛物线形无粘结预应力胶合木梁。结果表明,预应力胶合木梁的破坏模式主要表现为受压屈服破坏,且破坏时木纤维极限拉、压应变均有极大提高;相比普通胶合木梁,有粘结预应力胶合木梁的极限承载力提高了 29.9～50.1%,刚度提高了 27.2～30.8%,延性系数提高了 32.8～48.0%;无粘结预应力胶合木梁极限承载力提高了 23.7～32.3%,刚度提高了 17.3～20.4%,延性系数提高了 24.8～25.6%。(4)以体内预应力胶合木梁为考察对象进行有限元模拟,分析了其破坏模式、荷载-位移曲线以及应力分布,并与试验值进行对比,发现有限元分析软件ABAQUS对体内预应力胶合木梁的模拟分析在极限承载力、抗弯刚度、跨中最终挠度和跨中反拱高度等四个方面均取得较好的效果。(5)对体内预应力胶合木梁的受弯性能进行了理论分析。推导了体内预应力胶合木梁的极限承载力、刚度以及破坏判别模式的计算公式,最后与实验值进行比较,发现结果匹配良好;定义了有效张拉力的上、下限值,并给出了有效张拉力上、下限值的解析解的表达形式;最后分析了有效张拉力与抗弯承载力的关系,发现木材顺纹受压本构关系曲线下降段的力学性能参数是影响体内预应力胶合木梁抗弯承载力与有效张拉力关系的重要因素。