观音阁始建于公元984年，那是宋朝初年，但这里当时还是辽的契丹人所占，楼是两层夹一个暗层。把屋顶的重量传递到柱头上去的斗拱宏大而简洁。下面由柱头带卷杀的柱子所支撑，上面复盖出檐深远的屋顶。环绕上层的平座也是由这些斗拱支撑的。这样它们就形成三条基本上是结构性的装饰带。这些都和后世的那些直上直下的柱子和排得很挤的小斗拱形成鲜明的对比。它们很像敦煌壁画里描绘的唐代建筑。
观音阁里供奉着60英尺高、有11个头的观音，它通过上两层楼板的一个中央窟窿伸出去。在每一层楼板上都有一条廊子围绕着，大约相当于塑像的腰部和胸部的高度。这是已知的中国现存的最大泥塑像。观音阁和它前面的山门是思成的两项首次发现，很长时间在营造学社的新发现记录中是中国最古老的木建筑。
从思成的观点看来，观音阁的重要性在于它是就近详细研究一所其建造时间很接近宋代术书《营造法式》的好机会。他运用这部著作的专门名词来进行他的描述。他仔细地比较了独乐寺各个建筑部件的尺寸和书中所列的尺寸。这种比较澄清了书中一些晦涩的段落并且阐明了中国木结构建筑的早期发展。
直到1979年4月，梁思成第一次访问后的47年和那次带来无数人员伤亡以及北京、天津许多房屋倒塌的大地震后的两年多，独乐寺和它的门楼仍然完好。蓟县比北京天津更接近震中唐山，但是已有千年历史的高耸入云的木楼观音阁，却只受到很小的损害。这一事实很好他说明了它的结构具有良好的柔韧性。
在蓟县的教师中，县立中学校长是一个着迷的旁观者和对调查组关于观音阁研究的偶尔的参与者。思成感觉到了他的兴趣，对他讲述了独乐寺作为辽代建筑的特点，指出它如何不同于后代的建筑。这位教师回答说，“在我们老家河北省宝坻县，有一座广济寺，有着非常近似的特征。”他劝思成去看看。后来梁思成说，“这样我们还在对第一个地方进行调查的中间，就已经有了调查第二个地方的线索。”
1932年6月，营造学社到宝坻县作第二次野外调查。思成及其一行从北京出发，经过艰苦跋涉到达目的地，查明广济寺正如那位教师所猜想的，是另一座辽代寺庙。巨大的斗拱和深远的屋檐立即表明它具有辽代建筑的特色。他们进入供奉三菩萨的大雄宝殿，发现里面堆满了稻草，是用来供应驻在城里的一队骑兵的马匹的。一批工人正在堆稻草，空中全是尘士，调查人员只能勉强看见大殿。在里面，一列塑像——三尊菩萨、一批小菩萨、十八罗汉——在尘埃中依稀可见。在主供桌上堆着一叠做棺材用的木板。在草堆里还有一批石碑，最重要的一块是1025年刻制的。当地人把它叫做“圣碑”，认为这是宝低最重要的方迹。
思成写道：“往上望去，我们看见大殿没有天花板，只有《营造法式》上所说的‘露顶’。那些桁梁、系梁和斗拱，全都是精心制作并且相互联结，不像我们熟悉的后世建筑那样。我们刚到达蓟县的时候感到相当绝望，但是这种感觉立即消失了。我们大家都很高兴。几个月前我们刚刚发现了独乐寺，而现在我们又看到了一处辽代建筑，是将近一千年以前建造的。多么幸运！”
第二天开始的丈量受到草堆的阻碍。“我们爬上和钻进草堆，尽力做好丈量，但做不到完全准确。”在大殿后面，草一直堆到屋檐，结果却是非常有用。“我们很容易就爬上去，准确地丈量斗拱、梁和枋。有利和不利的方面同时存在。”
如同当时经常发生的那样，两座当地报刊所称颂的古建筑已经完全消失。思成他们研究过的大殿也逃不掉同样的毁坏或坍圮的命运。现在它只是存在于思成漂亮的图画中。
同一年晚些时候，营造学社的野外考察和研究工作由于增加一位成员刘敦桢（1897～1968）而加强。他在年轻时受过良好的传统中文训练，然后又得到政府奖学金赴日本继续受教育。他在那里读完了中学，1920年4月毕业于东京高等工业学校建筑科。他为一个日本建筑师工作而在东京多呆了一年，在回到中国以后又在上海参加另一个建筑事务所的工作。
然而他终究是一个具有明显知识分子倾向的人，很快就发现教建筑学要比实践建筑学对他适合得多。1925年他离开上海到家乡省份，在长沙机械学院教书。后来他又到了苏州工业专科学校，当1927年那个学校搬到南京时他又成了国立中央大学教授。他于1930年结婚。
刘敦侦对于中国传统建筑已经发生了浓厚的兴趣。在他妻子的鼓励下，他作了重要的决定，申请营造学社的职位，尽管这意味着他的薪金大减。朱启钤和梁思成一起讨论了他提出履历的信。他们读过他写的好几篇文章，其中包括关于滨田耕写的《法隆寺与汉六朝建筑式样之关系》。这篇文章和他对这个问题上的日本学者的了解给他们的印象很深，他显然将是一个好帮手。
1932年8月刘敦桢移居北京参加营造学社工作。他是一个沉静的、外表整洁的人，比思成大四岁。由于这种年龄差距，学社在人事上作了调整。思成，年龄较小但年资较长，过去是“研究部主任”，现在改任“法式部主任”。而刘敦桢则任“文献部主任”的领导职务。由于野外研究和文献研究在操作上分不开，他们每人都是两样都干。在此后的十年中，他们作为相互支持的合作者，领导着他们的年轻伙伴们工作。在这些年的野外作业中刘敦桢完成了许多重要的发现，在南京技术研究院出版的几大本书中有充分的描述。
梁思成和刘敦桢第一次合作既不是野外旅行也不是文献研究。通过朱启钤，营造学社承接了恢复一座两层楼的皇家图书馆文渊阁的任务，文渊阁1776年建于北京皇宫的西南角，它的作用是收藏一部特殊的丛书，集三万六千卷古文献的《四库全书》。这是由乾隆皇帝在十六世纪七十年代下令编纂的。1932年时发现支撑书架的梁柱大大下沉，故宫博物院领导要求学社了解一下，并且做一个修复计划。
梁思成和他的同事刘敦桢和蔡方荫，开始进行了必要的计算所依据的详细测量。测算表明梁柱所承受的重量大约是安全承重的两倍。他们建议用加固的混凝土大梁换掉现有梁柱。这是梁思成第一次参加一项恢复古建筑的计划。
④. 原文如此，其他资料说他是1921年毕业的。——译者注
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