Diese Arbeit zeigt Wege auf, wie die optimale Gestalt einer Bogenstaumauer mit verhältnismäßig geringem zeitlichen Aufwand gefunden werden kann.
Die Bogenstaumauer liegt am Firat (Euphrat) in der Türkei. Sie weist bei einem Volumen von 2.0 Millionen m eine Höhe von 173 m auf.
Es werden die Ergebnisse verglichen, die mit der Theorie der Dünnen Schalen (Differenzenmethode des Final Design), mit Modellversuch und dem Finite Elementprogramm FLASH2 gewonnen wurden.
Es werden hier aber, der Kürze wegen, nur die Lastfälle Eigengewicht und hydrostatischer Wasserdruck behandelt. Die Fälle Auftrieb, Temperatur, Erdbeben, Schwinden und Kriechen könnten auch berücksichtigt werden.
Das Programm wurde später mit folgenden Optionen erweitert:
- automatische Eingaben der Geometrie und der Belastungen;
- Plotmöglichkeiten für die Darstellung der radialen und tangentialen Verformungen auf der abgewickelten Schwerfläche;
- Linien gleicher Betonqualitäten in Funktion eines linear elastischen Bruchkriteriums und der Streuungen der Betonqualitäten auf der Baustelle und
- Berücksichtigung des Erdbebens nach Westergaard.
Das Programm wurde mit Hilfe der langjährigen Kontrollmessungen mehrerer älterer sehr großer Bogenstaumauern geeicht.
Zum Programmsystem gehört auch das Programm POST, welches den Nachkühlvorgang des frisch eingebrachten Staumauerbetons beschreibt. Es sagt die Temperaturen an allen Orten des Betons, die saisonalen Auslauftemperaturen in den Kühlrohren sowie die Eigenspannungen in allen Punkten des Betons voraus. Dieses thermodynamische Programm wurde mit Hilfe der langjährigen Beobachtungen an einer großen Gewichtsstaumauer in der Schweiz geeicht. Dieses Finite Differenzenprogramm kann beliebige Randbedingungen erfüllen. Mit Hilfe dieses Programmes kann erkannt werden, dass durch die künstliche Nachkühlung (Postcooling) eine günstige horizontale Druckvorspannung des Dammkörpers von rund 15 kp/cm2 erreicht wird. Bei dieser Art von Kühlung steigen die saisonalen mittleren Betontemperaturen in der Mittelfläche des Dammes im Lauf der Zeit bis zum langjährigen Jahresmittel der umgebenden Lufttemperatur an. Im Gegensatz dazu sinken bei der natürlichen Abkühlung die jahreszeitlichen mittleren Betontemperaturen in der Mittelfläche der Staumauer nach langer Zeit bis zum langjährigen Jahresmittel der umgebenden Lufttemperatur ab. Da bei der natürlichen Kühlung die Staumauer sich zusammenziehen wird, besteht die Gefahr, dass sich die Fugen zwischen gewissen Betonierabschnitten (Monolithen) teilweise öffnen könnten.