天心阁下至今保留完好的瓮城和残留的地道遗迹 ， 是天心阁军事壁垒作用的历史见证 。
瓮城又称月城或子城 ， 本是筑在城门外用来屏蔽城门的小城 ， 其目的是用以增强城池的防御力量 。在无城门处筑瓮城 ， 更显示其地的军事地位 。
1933年 ， 邹欠白所撰《长沙市指南》就说：“（天心）阁旁垣成二巨窟 ， 左右各一 ， 昔时藏兵之处也 。”天心阁下双瓮城面积各500平方米 ， 可藏兵百人 ， 战时可供临时调度 ， 杀敌人个措手不及 。
此外城墙壁上设有8个大炮洞 ， 火炮放在门洞内 ， 可避免敌方的炮火袭击 。由于城下没有城门 ， 又有龙伏山脉与高大的城墙隔绝 ， 天心阁历来是瞭望守备 ， 易守难攻之处 。
历史上数次武装斗争发生在天心阁城楼下 。1852年 ， 太平军攻打长沙 ， 从湘南涌来的数千太平军在天心阁段城墙与清军鏖战数日 ， 西王萧朝贵不幸为炮火击中 ， 负伤身亡 ， 可见天心阁在守备长沙时的关键地位 。
而在和平年代 ， 天心阁是长沙城南的文脉兴隆之地 。城南书院一度迁到此阁楼下 ， 乾隆年间 ， 天心阁是以文昌阁与魁星楼 ， 两座阁楼的样貌出现的 。乾隆四十年的《长沙府志》所载的疆域图可见古城东南角上绘有“文昌”“天星”二阁 。乾隆年间人士李汪度在《重修天心阁记》中说天心阁是为了“振人文而答天心” 。
既然有振兴文脉的企图 ， 众多文人骚客来此登高眺远 ， 赋诗题词 ， 天心阁自然成为一城之人文荟萃之地 。
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刘敦桢 ， 与梁思成齐名的著名建筑设计师 ， 湖南大学建筑学科创始人之一 ， 负责设计1928年天心阁 。
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刘叔华,国家一级注册建筑师、长沙历史文化名城保护专家组成员,参与1983年天心阁重建的设计工作 。
清末 ， 天心阁什么样？
湖大建筑学院毕业的高雨寒就花了3个月的时间做了一件事——复原100年前的天心阁 。从一张张老照片分析 ， 到数字建模 ， 枯燥的练习摸索中 ， 让我们看到了一个让人惊喜的成果 ， 她画出了清末至民国时期天心阁屹立城头的模样 。
通过实地考察与收集到的资料 ， 高雨寒首先画出了天心阁下的城墙结构 。天心阁与城墙大约同建于明初 。其内部环绕式的阶梯与门洞是长沙城墙防御体系一部分 。
通过复原清代与民国时期的天心阁 ， 高雨寒发现天心阁下的城墙布局是没有多少变化的 。主阁楼的样貌从1869年修葺以后就没有大改动 ， 变化较大的是作为装饰性的副阁 。
城楼 ， 城楼 ， 当然是先有城 ， 再有楼 。长沙城墙的出现可追溯到西汉建国初期的长沙王吴芮手中建立起来的土墙 ， 经过隋、唐、宋、元历代扩建 ， 到了明代才修到天心阁下的龙伏山 。
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△清末建设 同治八年(1869)巡抚刘崐对天心阁进行了一次精心修葺 ， 而现清末老照片中的天心阁即1869年改建后的面貌 。
明代之前都是土墙 ， 明初洪武年间开始砌砖墙 ， 并设有9个城门 。位于城东南的天心阁就是在此时修建的 。
初建时期的天心阁是个什么样 ， 现在已无从得知 。仅从遗存的清末老照片上可推算1869年修建的天心阁样貌 。
城墙历久弥坚 ， 其上的阁楼却常常倾圮 。1869年在湖南巡抚刘崐的主持下精心修建的天心阁 ， 其主阁的风格样式一直延续至今 。
根据既有的古建筑知识 ， 搭配湖南省遗存的古建筑信息 ， 高雨寒推测清末天心阁主阁歇山的正身部分木排架与庆殿相同 ， 均为尖山顶形式的屋顶结构 ， 采用单脊檩 ， 为七檩前后廊式构架 。山面部分构造为清制“歇山收山”,利用一个特殊构件“踩步金”来完成 ， 踩步金下用“趴梁”承载 ， 趴梁两端搭置在檐檩上 。副阁为尖山式硬山构架 ， 木构架应为七檩中柱式硬山楼阁 。
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