Da Maia et son équipe développèrent un système de construction permettant d'édifier des bâtiments plus résistants aux tremblements de terre. S'inspirant d’expériences précédentes avec ce système, ils créèrent des structures en bois capables de se déplacer au rythme des ondes sismiques sans trop endommager la structure des bâtiments.

Ils aboutirent finalement à la cage que vous voyez ici, qui fut appelée Gaiola Pombalina d’après le nom du Marquês de Pombal. Les renforts diagonaux consolident la structure du bâtiment, en permettant de déplacer les forces de cisaillement d'un étage à l’autre et d’éviter ainsi l’effondrement. Son treillage, une structure remplie de maçonnerie, se courbe et se déplace avec la secousse. La maçonnerie tombe mais la structure reste.

Une fois qu’un modèle était construit, il fallait le tester. Mais comment tester une structure qui doit résister à un séisme ? Eh bien, l’on raconte que le régiment de Carlos Mardel prêta main forte, ou plutôt, pied fort. Les soldats marchèrent à proximité des structures sur une plateforme en bois et tapèrent des pieds pour imiter la secousse d’un tremblement de terre.

Le modèle le plus célèbre de la cage de Pombaline se trouve au Museu de Engenharia Civil do Instituto Superior Técnico. La maquette montre ce qu'on appelle aujourd'hui une "cage  d’escalier", en l'occurrence un bel escalier monumental, dans lequel on peut voir comment la structure en bois qui soutient le bâtiment entoure l'escalier. Faites attention aux détails : le sol en "mosaïque" (incrustation de bois ?), l'adaptation de la couverture à chaque marche, les éléments décoratifs de la balustrade...

La "Gaiola Pombalina" est un élément structurel typiquement portugais, bien que son origine soit inconnue. Très probablement basé sur des modèles constructifs existants, tant à Lisbonne, dans des zones anciennes de la ville, à savoir la colline du château, qu'en Europe du Nord et en Turquie, ce modèle présente de nouvelles caractéristiques, répondant à beaucoup plus d'exigences. Il s'agit d'une structure en bois composée d'éléments diagonaux, les croix de Santo André, d'éléments verticaux et d'éléments horizontaux, ce qui lui confère une élasticité supérieure. Cette structure a elle-même un bon comportement sismique, qui est amélioré par le remplissage en maçonnerie, ce qui lui confère encore plus de résistance. Une autre raison de la grande résistance de cette méthode de construction (non représentée sur ce modèle), est le système de pilotis en bois sur lequel reposaient les bâtiments, les fondations des bâtiments du centre-ville qui, imprégnées d'eau salée, résistaient à la pourriture et au feu.

Mais quelle est l'origine du nom “Gaiola” (cage)? En effet, lors de la reconstruction de Lisbonne, les gens trouvaient amusant de voir s'élever ces structures, semblables à des cages pour grands oiseaux. Ce n'est que dans une deuxième phase que les murs de la structure ont été remplis de maçonnerie, rendant le bâtiment "opaque". Il était très curieux pour les passants de voir les charpentiers arriver les premiers et seulement ensuite les maçons ! Le surnom de “Pombalina” lui a été donné plus tard, car elle est emblématique des réformes que le marquis de Pombal a insufflées à la ville.

On dit que la "Gaiola Pombalina" a été testée à l'époque, en grandeur nature, sur de grandes plates-formes en bois construites dans le Terreiro do Paço. Les soldats auraient marché le long des structures pour imiter les vibrations d'un tremblement de terre, mais il existe également une théorie selon laquelle ils auraient frappé les plateformes avec des marteaux. Si cela s'est réellement produit, ce test a créé la première table sismique de l'histoire. Cependant, il est plus probable qu'il ne s'agissait pas d'un test, mais de la démonstration d'une technique inventée et discrètement perfectionnée à la Casa do Risco, où la nouvelle Lisbonne a été planifiée et conçue.

L'utilisation de la “Gaiola Pombalina”, immédiatement généralisée, n'est indiquée dans aucun décret - bien qu'elle soit quelque peu implicite dans les instructions qui accompagnent le plan final de reconstruction, achevé en juin 1758. La "Gaiola Pombalina" a été maintenue comme méthode de construction jusque dans les années 1930. Curieusement, aucun dessin technique de ce système n'est connu. Ce qui nous amène à penser à des techniques très spécialisées mais transmises oralement de "gaioleiro" à "gaioleiro" - des maîtres charpentiers spécialisés dans sa construction.

Ce modèle, une miniature de la Gaiola Pombalina (cage Pombaline) appartenant au régiment des pompiers sapeurs, a servi pendant des années à instruire les pompiers sur le type de structure en bois qu'ils trouveraient en cas d'incendie dans les bâtiments du centre-ville de Lisbonne.

Images de l'intérieur d'un bâtiment Pombaline de sept étages dans le centre-ville de Lisbonne, à savoir dans la Rua do Ouro, pendant les travaux de réhabilitation approfondie en 2018/2020. Sur ces photos, on peut voir la structure de la cage Pombaline, avec et sans remplissage de maçonnerie, ainsi que des exemples de travées intérieures, avec leurs portes caractéristiques.  Remarquez aussi les murs intérieurs, comment ils étaient faits, avec des planches en haut et “fasquiado”, pour l'application du plâtre, les murs dits "tabiques".

Lorsque nous regardons ces élévations, qui font partie de la collection Cartulário Pombalino, nous pouvons voir comment la structure de la cage les détermine. Mais ce n'est pas seulement la cage qui donne au style Pombaline sa répétition modulaire caractéristique. Les maçonneries, les ferronneries, les portes, les fenêtres, et même certains carreaux, sont répétés systématiquement dans les façades, les porches, les escaliers et les intérieurs. Les raisons évidentes en sont l'ordre, l'économie et l'urgence. Mais son application a fini par être un facteur déterminant de l'esthétique pombaline, agissant simultanément comme sa cause et sa conséquence.

Cette méthode de construction, basée sur la standardisation et la préfabrication, à cette échelle, était une nouveauté totale dans l'histoire de la construction nationale. Ce fut l'un des plus grands défis de l'entreprise de Lisbonne, qui a dû créer et réglementer des usines à l'intérieur et à l'extérieur de la ville, capables de fournir à la machine de reconstruction des éléments préfabriqués, prêts à être installés. Ces solutions constructives ont pu être inspirées par les tentes importées de Hollande, immédiatement après le tremblement de terre, qui sont arrivées prêtes à être montées en 24 heures - une source d'étonnement pour les Lisboètes et les voyageurs.