意杨LVL箱型楼盖是由意杨LVL正交肋梁及OSB覆面板构筑成的空腔箱体楼盖。这种新型组合楼盖具有传统木楼盖自重轻、施工便捷等优点,且空腔箱体构造有利于隔音、隔热,降低楼盖振动频率,提高楼盖舒适性。为得到意杨LVL箱型楼盖的受力机理,并为这种新型楼盖的应用提供理论支撑,课题组进行了一系列研究。本文主要对意杨LVL箱型楼盖中不同高跨比的正交肋梁受力性能进行了试验研究,并在试验基础上进行了有限元模拟和理论分析。主要的研究工作和成果如下:(1)进行了意杨LVL材料物理力学性能试验,得到了意杨LVL的含水率、抗弯强度、抗拉强度及抗弯弹性模量等物理力学参数,确定了意杨LVL木材的本构关系。试验结果表明:同等条件下,意杨LVL的密度高于意杨原木密度;意杨LVL在平行胶层方向的抗弯强度与垂直胶层方向无明显差别,而抗压强度是垂直胶层方向的5.9倍。(2)设计并制作了 3组分别由U型嵌套式、T型底座梁托式及L型连接构造的平面尺寸为1200mm×1200mm正交肋梁节点试件,对其进行了受力性能试验,研究各组肋梁节点试件的承载力、刚度及两个方向肋梁的荷载分配变化规律。研究结果表明:三组肋梁节点试件均具有较好的承载能力,且破坏时具有明显的破坏征兆,属于延性破坏;各节点两个方向肋梁的荷载分配差值均在10%以内;三组节点中U型嵌套式节点整体刚度最小,节点变形较大,T型底座梁托式与L型连接件刚度接近,变形相对较小。经对比分析,得出L型连接件受力性能较优,且构造简单,连接方便,可用于后续意杨LVL正交肋梁节点中。(3)设计制作了 4个平面尺寸为3600mm×4800mm的意杨楼盖肋梁试件,其中,3个为不同高跨比的正交肋梁试件,1个传统形式楼盖肋梁试件,对其进行了受弯性能试验,得到了各试件的荷载-位移曲线、荷载-应变曲线及抗弯刚度的演化规律,分析了高跨比变化对意杨LVL正交肋梁受力性能的影响,并与传统楼盖肋梁试件进行对比分析。研究结果表明:肋梁高跨比变化对正交肋梁试件的整体刚度具有重要影响,截面高度每增加50mm,其抗弯刚度可以提高70%左右;在荷载施加到2.5kN/m2时(相当于荷载规范中一般楼面荷载),除D1试件外均满足《木结构设计标准》的挠度允许值要求;增加荷载到7.5kN/m2时,正交肋梁试件仍表现出良好的整体性,挠度变形在各试件中点处最大,并沿中点向四周递减,整个楼盖肋梁试件变形呈“碗状”;在肋梁高跨比及荷载大小相同的条件下,相较传统楼盖肋梁试件,正交肋梁试件的刚度提高,挠度变形减小,截面应变降低。(4)通过ABAQUS有限元软件建立意杨LVL正交肋梁有限元模型,对其受力过程进行非线性数值模拟分析,进一步研究肋梁高跨比对意杨LVL正交肋梁受力性能的影响,并与试验结果进行对比分析。研究结果表明:有限元模拟所得的试件典型破坏现象、荷载位移曲线与试验吻合良好;通过对正交肋梁试件进行全过程模拟分析时发现,D2、D3试件在荷载达到7.5kN/m2左右时,仍具有较大的强度储备。(5)采用连续化的板系计算方法—双向板法、拟板法和离散化的梁系计算方法——交叉梁系法三种计算方法,对不同高跨比的意杨LVL正交肋梁进行挠度验算,探究较为合适的理论计算方法。计算结果表明:双向板法计算值与试验值最为接近,平均相对误差仅为8.63%,而交叉梁系和拟板法的平均相对误差分别达到25.76%和27.25%。因此双向板法更符合无覆板的意杨LVL正交肋梁结构体系的挠度变形计算,且该理论分析方法步骤简单,结论可靠。研究表明,意杨LVL正交肋梁结构体系具有良好的受弯性能,肋梁高跨比的增大对正交肋梁试件的刚度、承载力具有重要影响,且肋梁的交叉设置提高了试件的刚度和整体性,正交肋梁体系的受弯性能优于传统楼盖肋梁。在满足荷载规范的挠度允许值情况下,截面尺寸为40×285mm的正交肋梁试件具有更大的安全储备。研究成果能为意杨LVL箱型楼盖的试验研究和理论分析提供参考依据,可以拓展意杨LVL材料在建筑结构中的应用。