日本木框架剪力墻結(jié)構(gòu)建筑的起源，最早可追溯到1400多年前由中國途經(jīng)朝鮮半島傳入日本的寺院木結(jié)構(gòu)建筑。這種建筑如圖1所示，是直接在柱基上放置大木柱的木結(jié)構(gòu)建筑。

圖1 飛鳥寺

（在柱基上放置柱子的方法建造的木結(jié)構(gòu)建筑）

隨著歷史的變遷，寺院木結(jié)構(gòu)建筑逐漸演變形成了現(xiàn)在大量采用的木框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在日本的禪宗寺，發(fā)現(xiàn)了大約900年前南宋時(shí)期從中國傳入的在大木柱上設(shè)置方形孔，并通過橫木（橫架梁）將柱子相連接的木排架結(jié)構(gòu)以抵抗風(fēng)壓和地震作用（圖2）。

圖2 木構(gòu)架（橫木）示意圖

這些傳統(tǒng)技術(shù)的主要特征是：構(gòu)件節(jié)點(diǎn)或接頭大多采用榫卯連接，基本不用金屬連接件來進(jìn)行連接。一般認(rèn)為，不用金屬連接件是因?yàn)榭紤]到耐久性的要求，但事實(shí)上，能夠大量生產(chǎn)鐵件是在20世紀(jì)之后，并且當(dāng)時(shí)鐵的生產(chǎn)量也不足以滿足普通建筑的使用。

傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)是在大木柱上穿插大木梁的一種近似剛性的木構(gòu)架，穿過橫木的木構(gòu)架也作為墻體的主要支撐框架，并在墻體支撐框架上再制作夾筋土墻。夾筋土墻是在木構(gòu)架的柱與柱之間固定板材，并安裝木制小板條后，涂抹上摻和了稻草或麥稈等纖維的泥漿而制作。現(xiàn)在，中國南方地區(qū)還有同樣構(gòu)造的木結(jié)構(gòu)建筑仍在大量使用。

在日本，每年都會(huì)遭受大型臺(tái)風(fēng)的侵襲，也時(shí)常發(fā)生地震，偶爾還會(huì)遭受百年一遇的大地震。因此，我們可以推測，在古代沒有建筑用的鐵件時(shí)期，當(dāng)時(shí)的工匠師傅們?yōu)榱私ㄔ炷軌虻钟_(tái)風(fēng)和地震的木結(jié)構(gòu)建筑是一項(xiàng)非常困難的工程。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的整體剛度雖然沒有現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的整體剛度好，材料強(qiáng)度也沒有現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度高，但是，傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)卻具有即使出現(xiàn)很大變形的狀況下，整體結(jié)構(gòu)也能繼續(xù)保持穩(wěn)定的特征。在使用當(dāng)時(shí)的建筑材料的條件下，抗變形能力強(qiáng)的傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)已是最好的抗風(fēng)和抗震的建筑結(jié)構(gòu)體系。

一般認(rèn)為，當(dāng)時(shí)的木構(gòu)架中不使用斜撐的原因，是因?yàn)樵诮ㄖ幕想y以接受斜撐的設(shè)置。但事實(shí)是，當(dāng)設(shè)置斜撐之后，而不去加強(qiáng)斜撐端部或木柱與橫木的節(jié)點(diǎn)，反而會(huì)把力傳遞到節(jié)點(diǎn)位置處，容易造成脆性破壞。因此，我們要充分考慮到斜撐的作用，從而進(jìn)行合理的設(shè)置并使用。

進(jìn)入20世紀(jì)后，隨著從歐美地區(qū)引入的以桁架為主的木結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)，在日本用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗臺(tái)風(fēng)和抗地震作用的斜撐也開始在傳統(tǒng)的梁柱結(jié)構(gòu)中應(yīng)用。同時(shí)，隨著鋼鐵工業(yè)的大力發(fā)展，生產(chǎn)出了大量的金屬連接件，以及使用了釘、扒釘、螺栓等金屬緊固件。這些巨大的變化促進(jìn)了日本傳統(tǒng)梁柱結(jié)構(gòu)不斷演變?yōu)槟究蚣芗袅Y(jié)構(gòu)的進(jìn)化歷程。

在第二次世界大戰(zhàn)后，日本制定了建筑標(biāo)準(zhǔn)法，要求必須確保建筑物的抗震性能。從此之后，日本在住宅建造中使用斜撐構(gòu)件成為必備的構(gòu)造措施。由于斜撐構(gòu)件能夠確保并且能夠提高結(jié)構(gòu)抗臺(tái)風(fēng)和抗地震的性能，所以，在住宅建造中就不再需要使用大木柱和大木梁的組合了。隨后，在木框架剪力墻結(jié)構(gòu)的建造過程中，柱子的截面尺寸逐步得到統(tǒng)一。目前，通常采用的柱子截面標(biāo)準(zhǔn)尺寸為105mm×105mm或120mm×120mm，梁截面標(biāo)準(zhǔn)寬度是105mm或120mm，梁的截面高度隨著跨度的增大而增大，增大的模數(shù)為30mm的倍數(shù)。

20世紀(jì)70年代，日本引進(jìn)了北美的輕型木結(jié)構(gòu)。之后，由于膠合板與木框架連接后結(jié)構(gòu)具有較高的抗臺(tái)風(fēng)和抗地震能力，在木框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，采用膠合板作為墻體、樓板、屋面的覆面板的結(jié)構(gòu)形式成為主流。

木框架剪力墻結(jié)構(gòu)的另一個(gè)主要特征是施工方法。一般而言，所有木構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)應(yīng)先在工廠進(jìn)行加工制作，然后將構(gòu)件運(yùn)到施工現(xiàn)場，并應(yīng)在數(shù)天內(nèi)完成結(jié)構(gòu)主體的建造。在多雨的日本，為了避免木材、木構(gòu)件被雨淋濕受潮，人們想出了盡早建造好屋頂?shù)氖┕まk法。為了在短時(shí)間內(nèi)建造完成木結(jié)構(gòu)建筑，采用了將所有的節(jié)點(diǎn)利用構(gòu)件自重，由節(jié)點(diǎn)上方放入連接處，然后在連接處將楔子或榫頭敲打進(jìn)去的方式，卡緊并錨固連接節(jié)點(diǎn)。

這種施工方法雖然具有出色的優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)也是明顯的。因其建造的速度和效率完全取決于安裝工匠人數(shù)。建筑公司若欲擴(kuò)大建造規(guī)模，就需要雇用大量的工匠，這樣公司事業(yè)的發(fā)展勢必受到制約。同時(shí)，在使用普通工具就能完成建造的輕型木結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用越來越多的影響下，使用傳統(tǒng)施工方法愈發(fā)顯現(xiàn)出不利于木框架剪力墻結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

在20世紀(jì)80年代中期，隨著預(yù)制加工機(jī)械的出現(xiàn)，徹底改變了木框架剪力墻結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)程。雖然，木結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)場的安裝仍然是依靠工匠個(gè)人的技能，但是，機(jī)械加工的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)的加工精準(zhǔn)度高，節(jié)點(diǎn)的性能能夠得到保障。預(yù)制加工機(jī)械逐漸改良后，通過與采用計(jì)算機(jī)控制的CAM，以及與采用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的CAD進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，就可形成一套自動(dòng)加工的系統(tǒng)。因此，極大地促進(jìn)了建筑公司的規(guī)模化發(fā)展和資本集中，加速了技術(shù)革新。

目前，為了增強(qiáng)木結(jié)構(gòu)抗風(fēng)抗震能力，均采用金屬連接件來加強(qiáng)由預(yù)制加工機(jī)械所加工的節(jié)點(diǎn)。但是，采用的金屬連接件的基本形狀，還是傳承了安裝性能優(yōu)良的傳統(tǒng)榫卯連接方式。其后，還發(fā)明了不使用傳統(tǒng)的榫卯連接方式而使用金屬連接件進(jìn)行連接的方法。但是，在節(jié)點(diǎn)上利用構(gòu)件自重放入連接處，然后，利用將楔子或榫頭敲打進(jìn)連接處的方式卡緊并錨固節(jié)點(diǎn)的這種施工方式以及采用的機(jī)械裝置，全部都傳承了傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)。

由于預(yù)制加工機(jī)械的發(fā)明及使用，木結(jié)構(gòu)建筑采用的木材以及建造工期發(fā)生了巨大的變化。過去采用的方法基本上是將木結(jié)構(gòu)建筑建造完成后再繼續(xù)放置一段時(shí)間，讓木材進(jìn)行充分干燥，并讓木材尺寸變化基本穩(wěn)定，再采用橫撐等線性材料進(jìn)行內(nèi)外部的裝飾。而現(xiàn)在采用的方法是，使用充分干燥過的鋸材、膠合木（結(jié)構(gòu)用集成材）或旋切板膠合木（簡稱為LVL 的單板層積材）等結(jié)構(gòu)材進(jìn)行建造。在結(jié)構(gòu)材上直接安裝內(nèi)外部裝修材料，建成的木結(jié)構(gòu)建筑不需要再空置一段時(shí)間，而是可以直接使用，因此，大大縮短了建造工期。現(xiàn)在，日本的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的施工工期一般要求在地基基礎(chǔ)施工完成后，在3-4個(gè)月內(nèi)完成全部建設(shè)。

使用人工干燥鋸材或膠合木制作構(gòu)件，能夠提高節(jié)點(diǎn)的加工精度。如果將具有彎曲變形等尺寸精度不高的木材使用預(yù)制加工機(jī)械進(jìn)行加工，加工完成后節(jié)點(diǎn)位置的精確度降低，在現(xiàn)場安裝時(shí)連接節(jié)點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)無法接合的施工困難，影響施工進(jìn)度。隨著木結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用增加，雖然，人工干燥鋸材的生產(chǎn)量也在不斷增加，但是，與膠合木相比，鋸材供給能力仍然較低，也很難在木結(jié)構(gòu)建造高峰期穩(wěn)定供給。因此，將建造采用的鋸材改換成膠合木的建筑公司不斷增加。在日本，木框架剪力墻結(jié)構(gòu)大多數(shù)采用工程木建造。膠合木（結(jié)構(gòu)用集成材）、結(jié)構(gòu)用LVL、結(jié)構(gòu)用膠合板等統(tǒng)稱為工程木（EW：Engineered Wood）。

在日本，隨著采用膠合木構(gòu)件建造木結(jié)構(gòu)的公司的增多，木框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系在工程實(shí)踐應(yīng)用中不斷得到改進(jìn)、完善和優(yōu)化。雖然，在歷史發(fā)展過程中木框架剪力墻結(jié)構(gòu)的變遷已經(jīng)基本完成，但是，今后還將會(huì)持續(xù)不斷的優(yōu)化。