结构与材料的关系及其特性

梁柱和拱券两大结构类型各有自己的受力特点，不同的受力特点也就符合于不同的建筑材料。

梁柱结构形式

梁柱结构比较适合于用木材，因为木材可以比较轻易地做出粗大而又较长的柱子、横梁等构件。而要用石材做出较长的梁柱构件就必须进一步加大断面尺寸，这就意味更费材料，同时建筑构件也就更笨重，建筑施工也就更困难。

砖石拱券

如果不用木材想要造出大空间的建筑，就只有用砖石拱券。砖石拱券结构的最大特点就是能够由小块材料造出大空间，小块的砖石相互重叠挤压，做成拱券，充分发挥了砖石耐压的材料特性。但是砖石结构的缺点是没有柔韧性，不耐横向受力，例如风力、地震的摇摆等，对于砖石结构都是致命的。例如日本在近代学习西方建筑，建造了大量砖结构建筑，而日本又是一个地震多发的国家，在1923年著名的关东大地震中，砖结构建筑大部分都倒塌了。

关东地震中的建筑

从此以后日本就很少再建造砖结构建筑，现在更是基本上没有了砖结构建筑。砖石之类小块体靠砂浆粘合，当砂浆在长年风雨中逐渐老化，失去了作用的时候，砖石墙体就完全不能经受横向的力，在风力和地震摇摆力的作用下它们就会变成松散的块体而崩溃。

汶川地震中的古建筑

而木结构建筑就不存在这一问题，因为木材的柔韧性，它允许一定程度的变形，所以在风力和地震摇摆作用下不会遭受像砖石结构那样的破坏，至少不会遭受毁灭性的破坏。2008年四川汶川大地震的时候，都江堰、青城山的很多古建筑就是很好的例证，这些古建筑主体木结构虽被震得歪歪斜斜，但是并未倒塌，而旁边砖石砌筑的建筑却全都倒了。

另外，在真正遭受灾害建筑倒塌的时候，木造建筑比砖石建筑对人的伤害要小得多。一是木材比砖石材料要轻，二是在建筑倒塌的时候木头柱子梁架等构件相互牵拉，倒塌的速度也比较慢，倒塌后甚至还歪斜着互相支撑，留出一些供人逃生的空间。而砖石建筑倒塌的时候，就是很危险的。倒塌的速度也快，倒塌下来的砖块、石块呈完全分散状态，不留任何逃生的空间。因此，从防灾抗灾的角度来说也是木结构优于砖石结构。

当然，传统建筑在很多情况下并不是纯木结构或纯砖石结构，往往是砖木混合结构。这种砖木混合结构,也分为两类。一类是结构构件全部用木材,下部的柱子和上部的屋架全部是木造，而砖石只是作为建筑的围合结构，填充在柱子之间做墙壁;另一类是下部承重结构(墙壁、柱子)全部是砖石，上部屋架是木结构，这就相当于我们今天所说的“墙承重”的结构形式。这两类砖木混合结构的建筑相比较，前一类对于抗震防灾更有利。

另外，中国古代建筑中还有一类夯土建筑。所谓夯土即用生土或三合土夯筑(一般情况下用三合土的较多)，做成墙壁。南方有的地方用黏土做成土坯砖再砌筑，这种方法不属于夯土建筑。

夯土墙

真正的夯土是用木制夹模，层层夯筑而上，然后再用特殊的木制工具将表面拍实、拍平。夯土建筑不仅仅用三合土筑墙壁，还用三合土做地面。三合土是用黄土、细砂、石灰三种材料按一定比例配制，一般情况下按照下列比例配制:黄土约50%、细砂约30%、石灰约20%。

古长城的夯土墙

但是根据各地土质情况可以有所调整，主要是根据黄土黏性的高低来决定，黏性高的黄土比例可适当减少，黏性低的黄土比例可适当增加。调配三合土不论是筑墙壁还是做地面，必须是处于半干状态的搅拌。

三合土建造的土楼

根据经验，三合土搅拌时间越长越好，不要只是满足于搅拌均匀就可以了，要搅拌到黄土的黏汁渗出才好。三合土施工时也是处于半干状态，不能搅成糊状像抹水泥一样糊抹，而是用半干的捣筑、拍打。做墙体和地面都一样，用特制工具捣筑、拍打，同样也是打的时间越长越好。这样做出来的三合土，其强度、硬度不亚于现代的混凝土。此外，三合土作为建筑材料，有冬暖夏凉的效果，用今天的眼光来看，符合于生态的原则。

从结构的角度来说，夯土筑墙的建筑只能适用于墙承重的结构形式，其下部承重结构就是夯土墙体，上部木构屋架直接搁置于墙体之上。