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单板层积材(laminated veneer lumber,LVL)是一种常用的工程木材料,是由多层整幅单板按顺纹为主组坯胶合而成的板材。由于单板组合压制的加工特点,锯材中普遍存在的节子、虫孔、裂缝、斜纹等天然缺陷被随机分布在单板之间,能够最大限度地降低这些天然缺陷的影响,从而实现短材长用、劣材优用、小材大用,是提高速生杨木利用价值的良好途径。结构用单板层积材具有良好的耐水性、耐候性和力学性能,常用作木结构建筑中的梁、搁栅等承载构件。在木结构建筑内,梁及用作部分楼面系统的搁栅等承载构件通常需要开孔,以允许一些管道线路通过,如电气水暖等。对搁栅或者梁构件进行开孔,可以避免因管道线路而增加楼层间距或减少可利用空间。在梁或搁栅上剪切力占主导地位的区域,加工一个足够大的孔会导致孔洞周围裂缝的产生和扩展,进而改变构件的破坏机理,使其在比预期负载低很多的情况下发生断裂。孔洞像一个应力集中器,提高构件的局部横纹拉应力,而木材的横纹抗拉强度通常很低,当拉应力超过材料自身的强度,就会产生裂纹,最后构件会因孔洞周围裂纹的延伸而断裂。本课题以国产速生杨木单板层积材和北美花旗松单板层积材为主要研究材料,以LVL用作开孔搁栅时的情况为例,研究开孔洞单板层积材在弯曲受力时的承载性能和应力分布。研究通过研究两种材料用作小尺寸搁栅时的承载性能,以及在搁栅剪力主导区开孔后的承载性能,对比两种材料在不同径高比(孔洞直径与搁栅高度之比)时的承载表现。使用不同的强化方法对开孔搁栅进行强化,以恢复开孔搁栅的弯曲破坏模式和极限承载能力。研究开孔搁栅的破坏机理,分析其在加载状态下的应力分布情况,建立理论分析模型和极限承载计算公式。基于开孔搁栅的受力情况,分析不同强化方法对开孔搁栅的性能增强机理,并提出强化搁栅的设计方法。结果表明,对于开孔搁栅而言,剪切强度成为比弯曲强度更为重要的材性指标。杨木LVL的水平抗剪切性能与花旗松LVL相近,且开孔后搁栅的破坏载荷及破坏模式与花旗松LVL无明显差别,能够用于搁栅及搁栅剪力区开孔情况。DIN和EC5中的设计方法均可用于杨木LVL和花旗松LVL开孔搁栅,所得理论值与试验值之比均在0.6-0.9范围内,且随着孔径比的减小,理论值与试验值的偏差增大。DIN EN 1995-1-1/NA中提供了胶接胶合板和螺杆强化搁栅的设计方法,但结果偏保守,理论值与试验值的比值在0.2-0.6之间,且随着孔径比的增大,理论值与试验值的偏差增大。对于钉接胶合板强化的开孔搁栅,本研究基于经典的材料强度准则提出了一种理论分析模型和极限承载力计算公式。通过试验数据的验证,试件理论值与试验值的比值在0.85-0.95范围内,表现出对钉接胶合板强化的开孔搁栅的承载性能具有良好的预估能力。