李赫

引言

雙向板作為平面關鍵受力構件在工業(yè)和民用建筑﹑橋梁中應用十分廣泛，尤其隨著大跨度﹑大空間建筑的發(fā)展，雙向板的應用跨度越來越大，而現(xiàn)階段國內(nèi)外的課題研究都集中于鋼筋混凝土雙向板，而且國內(nèi)的設計規(guī)范對于鋼筋混凝土雙向板的剛度和撓度計算的規(guī)定也較為模糊，引起了很多爭議。現(xiàn)代膠合木結構因其強度高﹑自重輕﹑對環(huán)境污染小在西方國家受到廣泛應用，我國近年來也大量修建了很多現(xiàn)代木結構工程，但是總體來說我國對于現(xiàn)代膠合木結構的研究還處于起步階段，對于膠合木雙向板的研究也十分稀少。

本文以東北落葉松為原材料制造的膠合木雙向板以及在張家界的膠合木結構橋梁工程實例為對象，對膠合木雙向板在國內(nèi)的應用前景作出展望。

1.雙向板的定義

根據(jù)GB50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》中關于雙向板的定義：長邊與短邊的長度之比不大于2.0的四邊支承板應按雙向板計算。在沈蒲生，梁興文主編的《混凝土結構設計教材》中關于雙向板的定義是：長邊與短邊的長度之比小于3時，荷載由長短向板帶共同承受的四邊支承板為雙向板。由此我們對膠合木板可以通過類比歸納總結為：通過對原生木材進行加工制造之后形成的膠合木板，長邊與短邊的長度之比小于3時，荷載由木板長短向板帶共同承受的膠合木板為膠合木雙向板。

2.膠合木雙向板的加工制造工序

（1）鋸材干燥

為了制造出滿足工程實際需要的膠合木雙向板，必須選合適長度的鋸材來制造膠合木雙向板。鋸材的含水率對膠合木雙向板的力學性能影響較大，根據(jù)統(tǒng)計，當木材含水率在7%-13%時，膠合木雙向板結構能保持結構尺寸不收縮，同時保持了良好的力學性能。干燥木材的方法一般分為自然干燥法和人工干燥法。

（2）材料分等

由于原生木材是各向異性材料，存在著不同種類的天然缺陷，強度參差不齊，對膠合木雙向板的力學性能和彈性模量產(chǎn)生不利影響，因此必須對鋸材進行分等。在實際工程中應用較多的是層板應力分等中的目測分等法，目測分等法是通過觀察鋸材表面的缺陷并判斷缺陷對木材力學性能和彈性模量的影響的方法。通過對鋸材的分等選出優(yōu)質(zhì)鋸材，保證膠合木雙向板力學性能的整體性與均勻性。

（3）刨削加工

選出優(yōu)質(zhì)鋸材之后，用刨光機對優(yōu)質(zhì)鋸材進行刨光。

（4）膠合養(yǎng)護

膠合木雙向板的膠黏劑對耐水性和耐熱性要求較高，工程實例中應用較多的是間苯二分甲醛樹脂膠黏劑，此種膠黏劑的耐水性和耐熱性較好，同時膠縫強度大于木材順紋抗剪強度和橫紋抗拉強度。膠合完畢后應對木材進行養(yǎng)護，對膠合木雙向板進行防濕防潮，特殊環(huán)境下的工程還應對膠合木雙向板進行防腐處理。

（5）切割刨光

以上所有工作完成后，應對板材進行切割和最終的刨光工序，由于雙向板是雙向受力的受力特點，在對板材進行切割時，不能僅考慮切割長邊方向，應在對實際工程設計圖紙仔細審查和參考后，對長短向板帶同時進行切割加工，以保證膠合木雙向板尺寸的精確性，確保其在實際工程運用中的誤差。

3.工程實例

本工程實例來自于其湖南省張家界至花垣高速公路張家界服務區(qū)（K3+500處），其結構形式為上承式三鉸拱橋，橋面板采用由美國花旗松為原料制造的膠合木雙向板，輔材為國內(nèi)速生樹種，橋面凈寬3.0m，總長39.5m，計算跨徑38.07m，計算矢高9.0m，設計人群荷載5.0KN/㎡，設計使用年限50年。是我國第一座高速公路跨線現(xiàn)代木結構橋梁，同時也是膠合木雙向板在高速跨線橋梁結構中運用的首例，證明和展示了膠合木雙向板的優(yōu)越承載力﹑可靠性。

4.膠合木雙向板應用前景的展望

通過以上對膠合木雙向板加工制造工序的介紹以及其在實際工程中的應用可以看出，膠合木雙向板由于其承載能力高﹑整體性好﹑同時對環(huán)境影響低已經(jīng)成為現(xiàn)代木結構中關鍵的受力構件之一，而且膠合木雙向板的制造工序性強，可大批量生產(chǎn)，施工速度快，節(jié)省工期，對于推動未來我國現(xiàn)代木結構工程建設和發(fā)展有著極其深遠的意義，也為現(xiàn)代木結構在我國的推廣和應用打下堅實基礎。

結語

現(xiàn)代膠合木結構近年來作為一種新的結構形式在國內(nèi)外得到很多工程師的青睞并廣泛應用，膠合木雙向板無論在建筑還是橋梁中都是作為主要受力構件使用，但我國對于膠合木雙向板的理論研究和工程實踐經(jīng)驗仍停留在起步階段，國內(nèi)關于木結構的設計規(guī)范和規(guī)程對膠合木雙向板的設計計算也沒有做出明確清晰的規(guī)定，因此對于膠合木雙向板的理論和工程實際應用的深化研究是十分必要的，也有利于我國現(xiàn)代木結構體系的完善和發(fā)展。

本文立足于實際工程，對膠合木雙向板的加工制造以及運用于現(xiàn)代木結構工程建設中的過程進行了詳細的介紹與分析，并對未來膠合木雙向板的推廣應用進行了展望，為膠合木雙向板理論計算以及實際工程應用的深化研究打下一定基礎。

（作者單位：中南林業(yè)科技大學土木工程與力學學院）

作者簡介：李 赫，中南林業(yè)科技大學土木工程與力學學院橋梁與隧道工程，碩士研究生。