落叶松广泛分布于我国东北地区,具有优良的力学性能,随着我国天然林保护工程的实施和木结构建筑的发展,对间伐材和人工林的需求比例愈来愈大,目前小径级落叶松材作为建筑结构材存在着尺寸稳定性差、强度硬度较低、应力大等缺陷,多因素致小径级落叶松的加工利用存在困难。胶合木材料经胶合工艺制成,具造型复杂多样、材料高效利用的特点,为小径材作为结构材提供了契机。本研究通过小径级落叶松制成胶合木材料并创新性地设计生产中截面空心胶合木结构构件,研究了实心落叶松销连接承载力性能、空心胶合木钢板-螺栓节点延性和承载力性能、空心胶合木梁受弯性能、梁柱式空心胶合木结构体系抗侧力性能等内容。采用参数化建筑设计方法,进行了空心梁柱体系胶合木构建筑的设计。通过有限元模拟分析了构件各项力学性能及参数化木构建筑设计方案的可行性,其研究结果总结如下:（1）落叶松规格材屈服强度试验值与各国规范计算值比较,美国规范的计算值与试验值误差最小,为2.4%～7.4%。当荷载方向平行于试件纹理方向时,销槽承压强度随木材密度增大而提高,随螺栓直径增加呈下降趋势。通过实心胶合木单螺栓节点承载力试验,得出屈服载荷随螺栓直径增大而提高,随螺栓等级提高而提高。初始刚度随螺栓直径增大而提高。极限载荷随螺栓直径增大而提高。节点承载力根据我国木结构规范的计算值与试验值误差最小,为1.4%～18.5%;依据美国规范计算值与试验值误差为7.3%～21.8%。（2）空心胶合木钢插板-单螺栓节点的破坏模式与试件外宽、承压宽度和螺栓直径相关。宽径比≥14.4,木材劈裂破坏;10.9≤宽径比≤12.5,发生螺栓双塑性铰的弯曲屈服破坏;宽径比≤10.0,发生螺栓单塑性铰的弯曲屈服破坏。前两种模式节点延性较好。增加节点宽径比及承压宽度,可有效提高节点延性性能。宽径比12.5～16.4间的节点延性最佳。宽径比10.0～10.9,是单、双塑性铰破坏模式临界点。螺栓直径对节点承载力有较大影响,外宽为140～230mm,螺栓直径宜取14mm或16mm。试验值与我国木结构设计手册及美国木结构设计规范计算值有一定误差,分别在21.5%～159.0%及4.3%～168.1%。依据我国木结构规范进行该节点承载力设计较为合理,误差在4.4%～39.5%。（3）对不同截面梁抗弯承载力和挠度进行模拟计算,选用空心矩形截面梁较合适。通过空心胶合木梁抗弯性能试验得到其具有三种破坏模式,梁底部拉伸破坏具有脆性破坏特征。梁受弯过程满足平截面假定。空心梁极限荷载时跨中挠度平均值为62.3mm,最大值为l/47,远大于13.8mm的容许设计值。胶合木梁表观抗弯刚度试验值为理论计算值的0.86倍。进行结构设计时应优先扩大空心截面内宽。当截面空心率为25%～40%,壁厚大于20mm时,表观弹模特征值取12140MPa。计算空心梁抗弯刚度时引入折减系数0.86。提出了空心梁极限抗弯承载力计算模型,其计算值与试验值较吻合。采用ABAQUS软件进行模拟分析,有限元值与试验值吻合较好,极限承载力误差在11.9%内;极限弯矩误差在7.3%内。（4）梁柱式空心胶合木纯框架与框架-人字撑结构均具有一定抗侧力性能。纯框架结构承载能力较弱,不建议单独使用于工程实践。框架-人字撑结构具较大抗侧刚度和承载力,分别是纯框架的6.3倍和2.75倍,但并未显现良好的结构延性,为纯框架的0.67倍。结构整体失效前,各组试件强度退化均小于30%,即具有足够的剩余承载力。给出结构设计建议:人字撑应预先进行平面外失稳验算。采用ABAQUS软件进行模拟分析,得到框架的应力云图与试验破坏模式相符合,滞回曲线与骨架曲线与试验值吻合较好。（5）从建筑设计图解理论数字化发展切入,解析参数化设计的木构建筑。使用参数化方法设计了大跨梁柱体系空心胶合木结构建筑,结合环境性能对建筑设计过程进行了结构优化。采用SAP2000有限元软件对模型进行了结构稳定性、抗震性能模拟分析,得到该建筑结构极限承载力和变形能力均符合规范要求。计入风雪荷载模拟后,结构最大变形为不计入情况时的2.26倍,且与规范容许限值较接近,可对薄弱区域进行结构优化或实施加固。