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木結構模塊化建筑中主要采用木材或膠合木作為結構骨架。木材具有材料密度較低、易于切割加工、靈活的釘接和膠黏等連接組合方式等優點，使得該體系在北美、歐洲以及南亞等木材資源豐富的國家或地區的低多層公用和民用建筑中得到大量應用，且較高比例建筑均采用裝配式施工方式[17]，其中的部分住宅和公寓項目應用了模塊化結構體系。
木結構模塊化體系主要結構組成和結構形式與輕型模塊化結構設計方法類似，包括膠合木框架復合木龍骨墻板的類框架式模塊化結構，以及木龍骨復合膠合木板組成的墻承重式模塊化結構。由于木材受壓穩定性和承載能力的限制，應用于多高層建筑時較多采用正交膠合木構件，或采用膠合木板復合輕鋼龍骨組成的組合式模塊化結構。木模塊單元構件制作中常采用自攻釘式連接，正交膠合木框架梁柱考慮了木材橫紋方向易開裂導致的錨固能力有限和釘接處易劈裂等問題，膠合木梁柱等主受力構件之間連接處常采用內填或外包鋼板下的螺栓連接，或采用端部外接鋼制連接件、連接端板等輔助連接方式。
由于我國木材資源分布不均勻，且出于對木材利用效率的考慮，裝配式木結構建筑應用相對較少，模塊化木結構僅在東北、廣西等木資源相對豐富的地區試點應用相對較多，主要應用方式也以鋼木組合式模塊化結構，以及以鋼結構或混凝土結構為骨架復合局部木結構模塊單元的嵌入式模塊化結構為主[19]。長沙象山國際幼兒園項目即采用正交膠合木 - 鋼混合框架內嵌木結構模塊化單元的組合方式
