蠕变是影响木材和木质工程材料安全质量及结构设计的关键特性之一。作为一种正交异向性材料,木材在主轴方向(轴、径和弦向)蠕变特性的系统表征鲜有涉及;此外,水分非平衡态下(吸着和解吸)木材机械吸湿蠕变的发生机制及其特点仍处于探索阶段。本论文将木材正交异向结构和环境因素(温度、湿度)相结合,围绕蠕变和机械吸湿蠕变的温、湿度依存性开展了系统研究。利用动态力学分析仪(DMA2980/Q800),设定一系列恒定温度或湿度水平,测定了杉木(Cunninghamialanceolata[Lamb.]Hook.)在水分平衡态的正交异向普通蠕变,在水分非平衡态(吸着、解吸和吸着-解吸循环)的正交异向机械吸湿蠕变和湿胀和(或)干缩。根据应变叠加方法,利用普通蠕变数据、湿胀和(或)干缩以及机械吸湿蠕变数据,解明正交异向机械吸湿蠕变的温、湿度响应规律。本论文所得主要结论如下:1.时温等效原理在30～150℃温度范围内描述木材正交异向蠕变行为是适用的;轴向蠕变行为时温等效的构建需通过水平移动因子和垂直移动因子的共同作用;而径向和弦向仅使用水平移动因子即可使得时温等效原理适用。无论是弹性变形还是黏弹变形,温度对横向变形的影响较轴向大;当温度从30℃升高至150℃时,轴向、径向和弦向的弹性变形分别增加了45.3%、69.8%和48.3%;与时间依存的蠕变黏弹变形分别增加了158.1%、410.4%和409.8%。2.在水分平衡态下,升高湿度水平能够提高木材含水率,增强水分塑化效应,加速木材蠕变变形;水分塑化效应对弦向变形影响最大,径向次之,轴向最弱。当含水率由0.6%增加到14.1%时,轴向、径向和弦向的弹性变形分别增加了230.0%、608.9%和885.7%;蠕变黏弹变形分别增加了233.0%、553.4%和571.6%。3.在水分吸着过程中,机械吸湿蠕变的变化主要是湿胀、水分塑化效应和机械吸湿效应三者的叠加;在水分解吸过程中,机械吸湿蠕变的变化主要是干缩、氢键重建效应和机械吸湿效应三者的叠加。其中,湿胀或干缩变形占据了机械吸湿蠕变的大部分比例,尤其在轴向;而机械吸湿效应对机械吸湿蠕变的贡献在弦向最大,轴向最小。此外,在水分吸着-解吸循环过程中存在机械吸湿极限现象;若要达到相同的机械吸湿极限程度,轴向比横向需要更多次的循环。4.在水分吸着过程中,湿度水平几乎不影响水分塑化效应和机械吸湿效应对机械吸湿蠕变行为的贡献;而在水分解吸过程中,降低湿度水平减弱了氢键重建效应对机械吸湿蠕变的贡献,但提高了机械吸湿效应对机械吸湿蠕变的贡献,尤其是在横向。