输电设备在直流电压下的积灰损耗远比交流电压下严重，高压户内直流场建筑可以避免直流输电设备暴露在室外环境中，以保护其免受积灰作用，延长使用寿命。户内直流场建筑多建于少有人烟的偏远地区或山区，地貌多对应为A类或B类地貌。在建筑物的选型方面，建筑形状多为平屋盖，纵向尺寸多大于100 m，跨度在60 m以上，高度多为40 m左右。
国内某特高压直流输电线路采用户内直流场，其沿线两个户内直流场建筑参数如表7-4所示。在主体结构设计中需要确定屋盖结构的设计风荷载。
从两个屋盖结构的尺寸可以发现，两建筑的长宽比分别为1.87和1.85，高跨比分别为0.68和0.28，均在典型屋盖结构系列风洞试验中平屋盖的试验参数范围内，且与某些试验工况的形状极为接近。在抗风设计中考虑到这一点，避免重复性试验，可采用相应的试验数据对该结构的风荷载统计量及频谱参数进行预测，从而得到结构的设计风荷载。在工程设计人员入口的平屋盖界面输入建筑结构参数，可得到平均、均方根风荷载的预测结果，如图7-15所示。
表7-4 高压户内直流场建筑结构参数
图7-15 高压户内直流场建筑风荷载统计量预测结果（长边迎风）
对两个建筑结构的有限元模型，利用有限元模型接口功能模块转换到ANSYS软件中进行模态分析，自振频率及模态如图7-16所示。由图可知，建筑Ⅰ一阶自振频率小于建筑Ⅱ，这是因为建筑Ⅰ的跨度约为61.6 m，虽然小于建筑Ⅱ的短边尺寸92 m，但建筑Ⅱ由于存在中间支承，其跨度约合52 m。因此，建筑Ⅱ的整体刚度较大，基频高于建筑Ⅰ。
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图7-16 高压户内直流场建筑结构自振频率与模态
采用风荷载统计量及频谱参数的预测值，利用风振响应分析功能模块对结构进行风振响应分析，得到结构各阶模态响应均方根如图7-17所示。由图可以发现，在实际结构中，由于考虑了下部结构的影响，结构高阶模态的贡献更为明显，但贡献量较大的模态主要为屋盖的竖向振动。表7-5给出了结构背景及共振效应系数（μc、μd）、等效风振系数βz的计算值及根据第6章经验公式给出的预估值，发现预估值与计算值吻合较好。图7-18给出了采用GRE法计算的等效静风荷载作用下的极值位移及杆件轴力响应，发现其与动力分析结果吻合良好。
图7-17 高压户内直流场建筑结构各阶模态响应均方根
表7-5 高压户内直流场建筑结构背景及共振效应系数与等效风振系数
图7-18 高压户内直流场建筑极值风振响应
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