正交胶合木(Cross Laminated Timber,CLT)是一种由德国和奥地利开发的新一代重型木结构所用基本单元制品。CLT通常采用工厂预制的方式进行生产,根据CLT建筑结构设计的需要在工厂进行精确的加工,这种生产方式极大的提高了现场施工的效率,降低了施工的成本,减小了施工现场粉尘和噪音等污染。在中高层建筑中,工厂预制和简单快捷的安装方法使得建筑的施工时间大为缩短,这是CLT应用于建筑的主要优势之一。另外,CLT建筑还有质轻高强、结构完整性好、保温隔热性能好、耐久性好等优点。因此,CLT被视为是增加林木产品附加价值的一个良好的选择。为了从技术上分析加拿大铁杉树种用于CLT制造的可行性,并分析评估CLT在加拿大、中国等国家的市场前景,为铁杉材料在CLT木结构建筑上的应用及其推广找到新的突破点。本文首先运用横向振动法,对加拿大铁杉规格材的顺纹弹性模量、横纹弹性模量和剪切模量进行测试,并依据锯材顺纹弹性模量对锯材进行应力分等,用于楼板和墙板CLT板材的制造。其次,依据CLT计算模型预测设计组坯CLT板材的力学性能,验证所提出的组坯方案。再次,利用现有CLT生产线,制定铁杉CLT生产流程、优化其工艺参数,并按照CLT常规生产工艺,制成足尺CLT板材。同时对CLT板材的抗弯弹性模量、抗弯强度、剪切强度、胶层剪切强度和胶层耐久性等性能进行系统测试与评估,以及分析铁杉规格材用于CLT制造的可行性。最后,通过文中组坯CLT板材的预测计算结果与其静态实测结果对比及其综合分析,已验证本研究理论与计算结果的准确性和可信度。本文的研究结果表明:(1)本文所用铁杉规格材顺纹弹性模量、横纹弹性模量和横纹剪切模量等力学性能平均值均达到制造CLT所需要的性能要求。其中顺纹弹性模量测试结果基本符合威布尔分布规律;依据其顺纹弹性模量性能进行应力分等后,达到1.5E应力等级的铁杉锯材占总数的3 5.0%,达到2.0 E应力等级的铁杉锯材占总数的34.8%。(2)对于所设计的CLT等级和相应组坯,其成板的有效弯曲刚度、抗弯强度等工程性能的理论预测值与北美标准ANSI/APA PRG 320–2012中E1级CLT性能相当,楼板算例中的最大挠度和固有频率值均满足相关建筑设计规范的要求。(3)铁杉CLT主强度方向弹性模量、抗弯强度、界面层剪切强度、胶结强度以及耐久性等性能的测试结果达到北美标准ANSI/APA PRG 320–2012的性能要求。因此,西部铁杉可用于加工制造工程用CLT。(4)锯材分等对于CLT的制造具有重要意义,经分等后的锯材用于制造CLT,其主强度方向弹性模量的理论预测值与实测值具有较高的相关性,差值在10%以内。(5)木材的腐朽、节子等缺陷对CLT的抗弯强度、界面层剪切强度、胶结强度以及胶层的耐候性均有明显的影响。在实际生产制造CLT的过程中,应重视基材的外观分等,尽量避免使用带有明显缺陷的木材作为基材。因此,本研究对寻找加拿大铁杉新的应用方向,提高加拿大西部铁杉的产品附加价值具有重要的意义,同时对促进国内CLT木建筑的发展、推广和应用工作具有较高理论指导意义和工程应用价值。