Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FASTZkratka: KDSAk. rok: 2009/2010
Program: Stavební inženýrství
Délka studia: 3 roky
Akreditace od: 11.7.2001Akreditace do: 20.7.2009
Profil
Doktorské studium oboru Konstrukce a dopravní stavby je zaměřeno na vědeckou přípravu, metodiku vědecké práce a na rozvoj poznání v oblasti teorie, konstrukce, spolehlivosti a mechanismu porušování stavebních konstrukcí, a to s výběrem zaměření na mechaniku nosných konstrukcí, konstrukce betonové a zděné, konstrukce kovové, dřevěné a kompozitní, geotechniku, železniční konstrukce a stavby, pozemní komunikace, resp. experimentální techniku a zkušebnictví. Vědecká příprava v tomto oboru je založena na zvládnutí výchozích teoretických disciplín přírodovědného základu a teoretických a vědních disciplín příslušného zaměření. Absolvent doktorského studia je připravován pro uplatnění ve vývojové a výzkumné činnosti v oblasti příslušného zaměření oboru i pro řešení náročných a netradičních problémů progresivních konstrukcí a dopravních staveb. Průběžná aktivní vědecká činnost je rovněž předpokladem možného uplatnění absolventů jako akademických pracovníků vysokých škol.
Garant
prof. Ing. Jindřich Melcher, DrSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Termoplastové nádrže se nejčastěji svařují ručně horkým plynem, extrudérem či na tupo horkým tělesem. Při svařování vznikají zbytková napětí ve svarech. Otázkou je, jak velká jsou tato zbytková napětí u jednotlivých metod svařování a jakým technologickým postupem se dají minimalizovat. Modelování bude prováděno pomocí programového systému ANSYS.
Školitel: Kytýr Jiří, doc. Ing., CSc.
Moderní výpočtové postupy umožňují zohlednit interakci konstrukce a vzdušného proudu (větru) v jejím okolí. Na základě lepších znalostí zatížení je možné zpřesnit metodiku návrhu konstrukce případně tlumících prvků.
Školitel: Kala Jiří, prof. Ing., Ph.D.
Skutečné působení a únosnost prvků a dílců ocelových a ocelobetonových konstrukcí; využití teoretických a experimentálních metod analýzy, s důrazem na aplikaci ocelobetonových prvků a dílců v nosných konstrukcích a mostech. Rozpracování prakticky použitelných a uživatelsky přijatelných postupů pro navrhování ocelobetonových konstrukcí s ohledem na spolehlivost a efektivnost.
Školitel: Karmazínová Marcela, prof. Ing., CSc.
Předmětem disertace bude analýza vlivu imperfekcí na mezní stavy stavebních konstrukcí
Školitel: Kala Zdeněk, prof. Ing., Ph.D.
Téma je zaměřeno na vytvoření metodiky řešení dynamické odezvy soustavy stroj-základ-podzákladí, tak aby bylo možné věrohodně prokázat, že základ se strojem bude plnit svou funkci po dobu projektované životnosti.
Školitel: Salajka Vlastislav, doc. Ing., CSc.
Tématem je lom kvazikřehkých materiálů v souvislosti s vlivy velikosti, geometrie a volných okrajů porušovaného tělesa. Šíření trhlin se studuje z pohledu současných přístupů k modelování lomu za použití numerických simulací i analytických modelů.
Školitel: Veselý Václav, doc. Ing., Ph.D.
Vypracování algoritmů pro výpočet sečnové a tečné ohybové a membránové tuhosti skořepin pro obecný pracovní diagram nelineárního materiálu. Implementace tohoto algoritmu v programovém systému FEM pro Picardovu a Newton-Raphsonovu metodu. Prověření příslušného programu na řešení konkrétních plastových konstrukcí z praxe a porovnání s výsledky měření.
Školitel: Němec Ivan, doc. Ing., CSc.
Cílem práce je verifikovat modely a formulovat doporučení pro provozování konstrukcí při dlouhodobém namáhání mechanickém, teplotním (případně i vlhkostním) – vytvoření matematických modelů, testování a verifikace konstitutivních vztahů, algoritmus návrhu.
Školitel: Štěpánek Petr, prof. RNDr. Ing., CSc., dr. h. c.
Adekvátní návrh vyžaduje predikci reálné konstrukční odezvy robustními výpočetními nástroji integrujícími vhodné modely porušení. Pro pokročilé stavební materiály jde o modely opřené o teorie nelineární lomové mechaniky s odpovídajícími parametry.
Školitel: Keršner Zbyněk, prof. Ing., CSc.
Konstrukce typu beton – ocel, beton – FRP (fiber reinforced polymers), vyztužené zdivo. Experimentální i teoretická části s cílem vytvořit výstižný algoritmus návrhu a verifikovat jej fyzikálním i numerickým experimentem.
V současné době se používá řada různých typů protihlukových stěn (PHS) a neexistuje žádný předpis, kde a za jakých podmínek je vhodné ten či onen druh PHS použít. Výstupem práce by měla být kritéria, která budou sloužit jako doporučení pro návrh PHS do daných podmínek.
Školitel: Kudrna Jan, prof. Ing., CSc.
Vypracování teorie a algoritmů pro výpočet sečnové a tečné ohybové a membránové tuhosti prutů obecného průřezu pro nelineární materiál. Implementace tohoto algoritmu v programovém systému FEM pro Picardovu a Newton-Raphsonovu metodu. Prověření příslušného programu na řešení konkrétních konstrukcí z praxe a porovnání s výsledky měření.
Téma je zaměřeno na uvažování náhodné proměnlivosti ve výpočtových modelech na úrovní jak náhodných veličin tak náhodných polí.
Školitel: Novák Drahomír, prof. Ing., DrSc.
Teorie a mezní stavy nosných dílců z konstrukčního skla, zejména se zřetelem na problematiku velkých přetvoření tenkých desek.
Školitel: Melcher Jindřich, prof. Ing., DrSc.
Student bude rozvíjet řešení vybrané úlohy pomocí dynamických systémů. Úlohou bude výpočet konstrukce či materiálu s výrazně nelineárním chováním. Student bude v rámci své práce programovat.
Školitel: Frantík Petr, doc. Ing., Ph.D.
Téma zahrnuje modelovávání vybrané betonové konstrukce prostředky nelineární lomové mechaniky kontinua (ATENA) a její následné pravděpodobnostní analýze (SARA).
Návrh a výpočetní analýza komunikací druhotného významu využívajících v konstrukci v rozhodující míře alternativní přírodní a recyklované materiály. Vliv náhodné proměnlivosti fyzikálně-mechanických vlastností materiálů na chování konstrukce.
Školitel: Florian Aleš, doc. Ing., CSc.
Analýza skořepinových konstrukcí z vysokohodnotného betonu nad libovolným půdorysem. Cílem práce je odvodit vhodné tvary, které jsou převážně namáhány tlakem, zaručujících minimální spotřebu materiálu a požadovanou únosnost.
Školitel: Stráský Jiří, prof. Ing., DSc.
Doktorská práce se zaměřuje na analyzování vlivu jednotlivých dílčích prvků (rozpěra, kotva, samotná pažící konstrukce) a interakce okolní zástavby na změnu pole napjatosti a deformace v okolí pažící konstrukce při využití vyšších konstitučních modelů.
Školitel: Miča Lumír, doc. Ing., Ph.D.
Analýza vybraných faktorů na chování ražených podzemních konstrukcí. Pro studium vlivu vybraných faktorů se předpokládá využití matematického modelování.
Školitel: Boštík Jiří, Ing., Ph.D.
Téma představuje vývoj a aplikaci prostředků pro optimalizaci betonových konstrukcí, včetně optimalizace pravděpodobnostní.
Definice optimalizačního modelu konstrukce pro: 1. návrh prvku, 2. zesilování stávajícího, 3. dtto pro konstrukce. Varianta výpočtu: stochastická, deterministická (dle aplikační třídy úloh), typ omezujících podmínek, třídy účelových funkcí.
Rozvoj teorie a metod navrhování nosných dílců z konstrukčního skla, zejména se zřetelem na problematiku klopení příčných výztužných žeber skleněných fasádních systémů.
Nedestruktivní diagnostika materiálů na cementové bázi pomocí metod impact echo a impedanční spektroskopie dosud nebyla provázána. Lze předpokládat, že tyto metody mohou prostřednictvím specifických parametrů určovat některé vlastnosti materiálů a přítomné vady ve vzorku.
Školitel: Pazdera Luboš, prof. Ing., CSc.
Zesilování zděných staveb horizontálním a vertikálním předpínáním kabely v náhradních kanálcích. Vývoj vhodných postupů pro návrh a posouzení. Ověření na modelech a měřením. Stanovení přetvárných charakteristik zdiva pro namáhání rovnoběžně s ložnou spárou.
Školitel: Klusáček Ladislav, doc. Ing., CSc.
Hledání optimálního tvaru a zhodnocení vlivu jednotlivých návrhových parametrů pro půdorysně zakřivené obloukové konstrukce - zajištění tlakového namáhání pro stálé zatížení, to je nalezení tzv. výslednicového tvaru oblouku, zhodnocení vlivu objemových změn a účinků nahodilých zatížení.
Stav vozovek silnic v ČR se nachází často v nevyhovujícím až havarijním stavu, z tohoto důvodu se v současnosti stále více používá speciální technologie recyklace za studena, kdy se frézováním stávajících vrstev a přidáním pojiv dosáhne zvýšení únosnosti stávající vozovky.
Školitel: Varaus Michal, prof. Dr.techn. Ing.
Téma je zaměřeno na stanovení zádržné schopnosti betonových nebo ocelových svodidel. Rozhodujícím nástrojem pro návrh a posuzování jejich mechanické spolehlivosti je výpočet. Nárazové zkoušky jsou simulovány na modelech interakce vozidla a konstrukce svodidla.
Téma je zaměřeno na řešení odezvy konstrukcí v interakci s kapalinou, neboť kmitající hmotnost kapaliny mění významně dynamické chování konstrukcí. Z praktického hlediska se hledá odezva na účinky buzení vznikajícími přímo v kapalině a nebo pohybem základu při zemětřesení.
Simulace chování dřevěných prvků a konstrukcí jsou výrazně ovlivněny zvoleným materiálovým modelem. S ohledem na charakter materiálu je k simulacím vhodné využívat experimentálně verifikovaný materiálový model zohledňující vliv nejistot.
Školitel: Pěnčík Jan, prof. Ing., Ph.D.
Téma předpokládá práci v oblasti soft computing v aplikaci na výpočtovou mechaniky kontinua: využití neuronových sítí, modelování nejistot, celulární automata, aj.
Spolupůsobení výplní (zdivo, betonový prefabrikát) s betonovým rámem, matematické modelování chování rámu a výplní (včetně porušování).
Školitel: Čírtek Ladislav, doc. Ing., CSc.
Chování spřažených montovaných stropních konstrukcí s ohledem na zajištění prostorové tuhosti vysokých budov. Matematické modelování chování (včetně porušování) těchto spřažených konstrukcí.
Rozvoj teorie a metod navrhování ocelových nosníků, zejména se zřetelem na problematiku volného a vázaného klopení prutů otevřeného průřezu.
V současné době se velmi často potrubní systémy z termoplastů používají v plynárenství, vodárenství, v chemickém či potravinářském průmyslu a také pro kanalizaci. V těchto odvětvích jsou kladeny na plasty často různé statické požadavky. Týká se to zejména působení vnitřního přetlaku, vnějšího zemního tlaku, vlivu agresivního prostředí apod. Cílem bude určit vhodnost jednotlivých potrubních systémů. Statická analýza bude provedena pomocí programového systému ANSYS.
Analýza obloukových konstrukcí provedených jako štíhlý prvek z vysokohodnotného betonu. Hledání optimálního tvaru konstrukce a zhodnocení vlivu jednotlivých návrhových parametrů - prostorové namáhání, stabilita, objemové změny.
Velmi obecné téma zahrnující jak analytickou tak výpočtovou mechaniku materiálů a konstrukcí, ve kterých se rozvíjí poškození ve smyslu lomové mechaniky a které jsou výrazně ovlivněny nebo řízeny náhodnou (prostorovou) fluktuací materiálových parametrů.
Školitel: Vořechovský Miroslav, prof. Ing., Ph.D.
Budou řešeny problémy spolehlivosti, modelování, optimalizace a verifikace působení konstrukčních prvků, dílců a nosných systémů kombinovaných z betonu a oceli s důrazem na uvážení reálných geometrických, materiálových a konstrukčních charakteristik.
Školitel: Bajer Miroslav, prof. Ing., CSc.
Téma je zaměřeno na určení dynamického chování štíhlých mostních konstrukcí zatížených dopravou nebo větrem. Nepříznivé účinky kmitání je nutno potlačit tlumiči kmitání. Vniká potřeba vytvořit vhodnou metodiku pro návrh a posouzení tlumičů kmitání.
Poznatky o chování konstrukcí z pokročilých stavebních materiálů díky efektivní aplikaci metod komplexního určování fyzikálně-mechanických a užitných vlastností k popisu únavových, lomových a mikrostrukturních charakteristik.
Cílem práce je zlepšit úroveň poznání o vlastnostech spraší jako základové půdy ve vztahu k jejich genezi.
Školitel: Pospíšil Pavel, doc. RNDr., Ph.D.
Zvýšeným používáním recyklovaných materiálů ve stavebních konstrukcích vzniká otázka, zda tyto materiály bude možné používat i v nosných konstrukcích. Cílem je posoudit vliv přítomnosti recyklovaných příměsí různé kvality v betonu na mezní únosnost těchto konstrukcí.
Téma je zaměřeno na výpočtové postižení vlivu velikosti (size effect) u betonových prvků, a to jak deterministického tak statistického.
Konstrukční návrh a modelování montovaných železobetonových a předpjatých regálových hal. Spřažení horní stavby se základovou desku. Omezení geometrických imperfekcí montovaných betonových dílců, optimalizace deformací svislých dílců, dodatečná rektifikace svislých dílců.
Doktorand by měl zvládnout koncepci vysokohodnotných betonů, efektivní sledování jejich konstrukčních parametrů a ve spoluráci se školitelem se případně podílet i na jejich uplatnění v praxi.
Školitel: Terzijski Ivailo, prof. Ing., CSc.
Metoda impedanční spektroskopie, akustické emise a další metody představují vhodné nástroje pro testování stavebních materiálů. Uvedenými metodami budou studovány především různé směsi betonu při hydrataci. Měření a analýzy budou prováděna ve spolupráci s průmyslovým podnikem.
Cílem práce je vytvořit vhodné konstitutivní vztahy pro různé typy výztuže pro základní případy namáhání a jejich kombinace. Etapy: vývoj nových nekovových prvků, teoretická část – vytvoření matematických modelů, algoritmus návrhu.
Při dimenzování přesypávaných konstrukcí je důležité správné stanovení přídavných zemních tlaků vznikajících během procesu zasypávání konstrukce.
Školitel: Glisníková Věra, Ing., CSc.
Lamely, tkaniny; kontakt lepených spojů; zesílení ve smyku, ohybu; 2 NSMR (near surface mounted reinforcement), varianta předepnutá i nepředepnutá; zesilování pomocí vnějšího předpětí; zesilování převážně tlačených prvků ovinutím.
Aplikace přídavné externí výztuže, ovinutí, FRP vyztužování. Experimentální i teoretické části s cílem: omezit rozvoj stávajících trhlin, popřípadě omezit vznik trhlin nových a zvýšit zatížitelnost zděné konstrukce.
Algoritmizace a optimalizace návrhu zesilování spojitých trámových a deskových železobetonových mostních konstrukcí. Zesilování volnými kabely v náhradních kanálcích a ve volném prostoru zesilované konstrukce. Použití průběžných a neprůběžných kabelů.
Zesilování klenbových konstrukcí podélným a příčným předpětím. Analýza působení předpětí a ověření předpokladů s výsledky měření na zesílených klenbách. Algoritmus zjednodušených postupů návrhu předpětí.
Zpřesnění výpočtů stavebních konstrukcí respektováním přítomnosti nejistot ve vstupních veličinách. Možnosti a postupy umožňující simulovat experimentální testy na počítači. Zpřesněné modelování vybrané stavební konstrukce.
V současné době se pro navrhování pažících konstrukcí používají 2D úlohy, což vede k zjednodušení problému. Námětem práce je 2D a 3D numerická analýza pažící konstrukce v prostředí jemnozrnných zeminách za odvodněných a neodvodněných podmínkách a jejich vzájemné srovnání.