Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
studijní program
Fakulta: FASTZkratka: DKC-KAk. rok: 2020/2021
Typ studijního programu: doktorský
Kód studijního programu: P0732D260022
Udělovaný titul: Ph.D.
Jazyk výuky: čeština
Akreditace: 8.10.2019 - 8.10.2029
Forma studia
Kombinované studium
Standardní doba studia
4 roky
Garant programu
prof. Ing. Marcela Karmazínová, CSc.
Oborová rada
Předseda :prof. Ing. Marcela Karmazínová, CSc.Člen interní :prof. Ing. Jindřich Melcher, DrSc.doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.prof. Ing. Leonard Hobst, CSc.prof. Ing. Zbyněk Keršner, CSc.prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc.prof. Ing. Ivailo Terzijski, CSc.prof. Dr.techn. Ing. Michal Varausdoc. Ing. Otto Plášek, Ph.D.prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc., dr. h. c.Člen externí :Ing. Mojmír Nejezchlebprof. Ing. Stanislav Vejvoda, CSc.
Oblasti vzdělávání
Cíle studia
Cílem studia doktorského studijního programu Konstrukce a dopravní stavby je poskytnout vynikajícím absolventům magisterského studia specializované nejvyšší univerzitní vzdělání a vědeckou přípravu ve vybraných aktuálních oblastech oboru, zejména v oblasti mechaniky nosných stavebních konstrukcí, konstrukcí betonových, zděných, kompozitních, kovových, dřevěných, dále v oblasti geotechniky, stavebního zkušebnictví a diagnostiky nosných stavebních konstrukcí a rovněž v oblastech dopravních staveb pozemních komunikací a železničních konstrukcí a staveb. Studium je zaměřeno na komplexní vědeckou přípravu, metodiku samostatné vědecké práce a na rozvoj poznání v oblasti teorie nosných stavebních konstrukcí, inženýrských konstrukcí a konstrukcí dopravních staveb s tím, že jako základní disciplíny jsou prezentovány oblasti mechaniky nosných konstrukcí inženýrských a dopravních staveb včetně odpovídající materiálové základny. Vědecká příprava v tomto studijním programu je založena na zvládnutí výchozích teoretických disciplín přírodovědného základu a teoretických a vědních disciplín příslušného zaměření. Cílem studia je rovněž zapojení posluchačů do přípravy a řešení národních a mezinárodních vědeckovýzkumných projektů, prezentace dosažených výsledků na národní i mezinárodní úrovni a jejich publikování jak v odborných a vědeckých zahraničních i tuzemských časopisech, tak na vědeckých a odborných konferencích. Během studia získává student nejen nové teoretické poznatky, ale též vlastní zkušenosti z experimentálních činností a nezbytné praktické poznatky rovněž díky úzké spolupráci se stavební praxí jak v oblasti projektování a navrhování, tak v oblasti realizace nosných stavebních konstrukcí, jakož i díky absolvování zahraniční stáže na spolupracující zahraniční univerzitě či výzkumné instituci, případně pracovní stáže na jiném odborném pracovišti.
Profil absolventa
Absolvent doktorského studijního programu Konstrukce a dopravní stavby bude připraven k tvůrčí činnosti v oblasti vědy, výzkumu, vývoje a inovací, a to samostatně i v týmech na národní i mezinárodní úrovni. V průběhu studia v doktorském studijním programu získá a osvojí si hluboké znalosti a vědomosti z teoretických i odborných disciplín, získá nejen nové teoretické poznatky, ale i nové vlastní zkušenosti, a osvojí si nezbytné návyky pro samostatné vědecké bádání a tvůrčí činnost v oblasti výzkumu a vývoje při řešení aktuálních vědeckých problémů a otázek vyplývajících z požadavků praxe. Po úspěšném absolvování nejvyššího stupně vysokoškolského studia v doktorském studijním programu Konstrukce a dopravní stavby bude absolvent schopen získané poznatky a úroveň poznání v oboru dále prohlubovat a vědomosti i vědecké přístupy úspěšně využívat při řešení teoretických i praktických úkolů. Vědecká příprava je orientována na následující základní odborná zaměření: Mechanika nosných konstrukcí; Konstrukce betonové a zděné; Konstrukce kovové, dřevěné a kompozitní; Geotechnika; Experimentální technika a zkušebnictví; Pozemní komunikace; Železniční konstrukce a stavby. Absolvent studia se uplatní především na výzkumných a vývojových pracovištích, v projekčních organizacích, v orgánech státní správy, přičemž zkušenosti nabyté během pedagogické praxe v rámci studia doktorského studijního programu může uplatnit i ve školství v akademické sféře nebo v jiných institucích vzdělávacího či výzkumného zaměření. Absolvování doktorského studijního programu je též nezbytným předstupněm pro případný další kariérní a profesní akademický růst absolventa.
Charakteristika profesí
Doktorské studijní programy jsou primárně cíleny na uplatnění absolventů v oblasti vědy a výzkumu, což je mj. zakotveno v cílech studia, výstupech učení a profilu absolventa. Z toho vyplývá uplatnění absolventů zejména v organizacích, institucích a firmách, které se v rámci své činnosti zabývají výzkumnými a vývojovými aktivitami. Jedná se tedy především o výzkumné organizace, jejichž hlavní činností je výzkum a vývoj, ale i subjekty stavební praxe, tj. firmy, u nichž výzkum a vývoj je jednou ze součástí celého spektra činností vedle běžně realizovaných činností, jako je výroba a realizace. Řada realizačních firem v současné době vytváří podporu i pro vlastní výzkum a vývoj, neboť tím v silně konkurenčním prostředí mohou posílit svoji pozici, konkurenceschopnost a uplatnitelnost na trhu. V tomto ohledu v posledním období roste poptávka po odbornících mladší generace se schopností samostatné tvůrčí vědecké práce, se znalostmi a přehledem o nových moderních trendech nejen přímo ve své odbornosti, ale i znalostmi souvisejících odborností a činností, např. v oblasti PC modelování, simulací, experimentálních metodách a postupech. V neposlední řadě má absolvent možnost uplatnit se v akademické sféře, která v sobě zahrnuje spojení vědeckovýzkumné práce a vzdělávací činnosti. Absolventi se tedy mohou uplatnit zejména ve výzkumných organizacích i firmách stavební praxe v rámci související vývojové a inovační činnosti, ve vzdělávacích institucích, především ve vysokoškolské sféře, která jim poskytuje i možnost dalšího osobnostního i kariérního rozvoje a profesního akademického růstu. Zkušenosti navíc ukazují, že absolventi doktorských studijních programů se velmi dobře uplatňují v organizacích uvedených typů nejen v rámci České republiky, ale i v zahraničí, což v plné míře platí i pro absolventy v oboru Konstrukce a dopravní stavby. Absolvování doktorského studijního programu dává absolventům i velmi dobré předpoklady pro uplatnění např. v projekčních organizacích či státní správě na vyšších profesních a manažerských pozicích.
Podmínky splnění
Splnění předmětů individuálního studijního plánu, úspěšné vykonání státní doktorské zkoušky, zahraniční praxe, příslušná tvůrčí činnost a úspěšná obhajoba disertační práce.
Vytváření studijních plánů
Pravidla a podmínky pro tvorbu studijních plánů studijních programů uskutečňovaných na Fakultě stavební VUT vymezuje: Řád studijních programů VUT (www.vutbr.cz/uredni-deska/vnitrni-predpisy-a-dokumenty), který podle čl. 1, odst. 1 písmene: c) vymezuje procesy vzniku, schvalování a změn návrhů studijních programů před jejich předložením k akreditaci Národnímu akreditačnímu úřadu pro vysoké školství, d) stanovuje formální náležitosti studijních programů a studijních předmětů, e) vymezuje povinnosti garantů studijních programů a garantů předmětů, f) vymezuje standardy studijních programů na VUT, g) vymezuje principy zajišťování kvality studijních programů. Studijní a zkušební řád Vysokého učení technického v Brně (www.vutbr.cz/uredni-deska/vnitrni-predpisy-a-dokumenty) Podrobnosti podmínek pro studium na Fakultě stavební VUT v Brně upravuje Směrnice děkana Pro uskutečňování doktorských studijních programů v prezenční formě studia na Fakultě stavební Vysokého učení technického v Brně (www.fce.vutbr.cz/studium/predpisy/normy.asp?kategorie_id=56) Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu, který zpracuje v úvodu studia školitel ve spolupráci s doktorandem. Individuální studijní plán je pro doktoranda závazný. Jsou v něm specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Během prvních tří semestrů skládá doktorand zkoušky z povinných, povinně volitelných příp. volitelných předmětů a současně se intenzivně zabývá vlastním studiem a analýzou poznatků v oboru stanoveném tématem disertační práce a průběžným publikováním takto získaných poznatků a vlastních výsledků. V dalších semestrech se doktorand již více soustřeďuje na výzkum a vývoj, který souvisí s tématem disertační práce, na publikování výsledků své tvůrčí práce a na vlastní zpracování disertační práce. Do konce pátého semestru skládá doktorand státní doktorskou zkoušku. Doktorand je také zapojen do pedagogické činnosti, která je součástí jeho vědecké přípravy. Součástí individuálního studijního plánu jsou v jednotlivých ročnících vědecké výstupy: - pravidelná publikační aktivita (Juniorstav a podobné), - účast na vědeckých konferencích v tuzemsku i v zahraniční, - pro obhajobu DZP nutno publikovat – min. 2x Scopus nebo 1x WOS s impakt faktorem.
Dostupnost pro zdravotně postižené
Na Fakultě stavební VUT je v současné době zajištěn bezbariérový přístup do všech výukových místností. Studenti však musí být zdravotně způsobilí pro získání kvalifikace stavebního inženýra. Při prakticky orientované laboratorní výuce musí být schopni samostatné obsluhy měřicích přístrojů a obdobného laboratorního vybavení, aniž by tím ohrožovali sebe nebo své okolí. VUT poskytuje podporu studentům se specifickými potřebami, podrobnosti jsou uvedeny ve Směrnici č. 11/2017 (www.vutbr.cz/uredni-deska/vnitrni-predpisy-a-dokumenty/-d141841/uplne-zneni-smernice-c-11-2017-p147551). K podpoře zajištění rovného přístupu k vysokoškolskému vzdělání má VUT v organizační struktuře začleněno Poradenské centrum „Alfons“, které je součástí Institutu celoživotního vzdělávání VUT a jeho posláním je poskytovat poradenství a podpůrné služby uchazečům a studentům se specifickými vzdělávacími potřebami. Specifickými vzdělávacími potřebami se rozumí poruchy učení, fyzický a smyslový handicap, chronické somatické onemocnění, poruchy autistického spektra, narušené komunikační schopnosti a psychické onemocnění (alfons.vutbr.cz/o-nas). Studentům jsou poskytovány informace týkající se přístupnosti studijních programů vzhledem ke specifickým potřebám uchazeče, informace o architektonické přístupnosti jednotlivých fakult a součástí univerzity, o možnostech ubytování na kolejích VUT, o možnostech adaptace přijímacího řízení a adaptaci samotného studia. K dalším službám centra pro studenty se specifickými vzdělávacími potřebami pak také patří tlumočnický a přepisovatelský servis, či asistenční služby – průvodcovské, prostorové orientace s cílem umožnit těmto studentům především prokázat své dovednosti a znalosti stejně jako ostatní studenti. Děje se tak prostřednictvím tzv. adaptace studia, tedy vhodnou úpravou studijního režimu, což však nelze chápat jako zjednodušení obsahu studia či úlevy studijních povinností.
Návaznost na další typy studijních programů
Doktorský studijní program Konstrukce a dopravní stavby navazuje na navazující magisterský studijní program Stavební inženýrství, zejm. na studijní obor Konstrukce a dopravní stavby, příp. i na další studijní obory a sesterské navazující magisterské studijní programy. Po akreditaci navazujícího magisterského studijního programu Stavební inženýrství – konstrukce a dopravní stavby na tento program.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Téma předpokládá práci na rozvoji simulačních metod pro reprezentaci fyzikálních procesů v heterogenních materiálech. Modely budou zaměřeny především na materiály s neuspořádanou vnitřní strukturou, které mají značný význam pro praxi (beton a příbuzné kompozity). Fyzikální procesy mají být především lom, transportní jevy a odpověď na únavové zatěžování.
Školitel: Vořechovský Miroslav, prof. Ing., Ph.D.
Doktorská práce bude zaměřena na vývoj pokročilých nástrojů pro návrh a analýzu předepjatých konstrukcí. Toto téma v sobě implicitně zahrnuje také zohledňování výstavby ve fázích.
Školitel: Němec Ivan, doc. Ing., CSc.
Cílem práce je analýza dlouhodobého chování betonových konstrukcí (mostů, budovy, nádrží apod.). Upřesňování metod sledování, upřesňování výpočetních postupů, porovnávání naměřených a vypočtených hodnot.
Školitel: Zich Miloš, doc. Ing., Ph.D.
Analýza statického a dynamického chování konstrukce trati při působení železničního vozidla s využitím moderních výpočtových programů.
Školitel: Salajka Vlastislav, doc. Ing., CSc.
Cílem práce je vývoj a ověření dodatečně předpjatých nádrží na pohonné hmoty, které zohledňují moderní architektonické, ekologické a bezpečnostní požadavky v rámci možných ekonomických zdrojů.
Zvyšování bezpečnosti silničního provozu se neobejde bez záchytných systémů, které během dopravní nehody umožní vozidlům bezpečné zpomalení a zastavení. Předmětem disertační práce bude využití explicitní metody konečných prvků pro zkoumání konstrukcí silničních záchytných systémů během dopravních nehod. Budou prováděny náročné numerické simulace zatížení i odezvy těchto konstrukcí. V rámci disertační práce je možné se zaměřit i na vytváření výstižných modelů vozidel určených pro nárazy do svodidel.
Školitel: Hradil Petr, doc. Ing., Ph.D.
BIM (Building Information Modelling nebo Building Information Management) je soubor procesů informačního modelování – vytváření, aktualizace a správy dat o stavebním projektu během celého jeho životního cyklu s cílem jej optimalizovat a dosáhnout odpovídající přidané hodnoty. V praxi je tato oblast spojena zejména s digitálním modelem stavby (BIM modelem) od projektování, přes vlastní procesy výstavby až ke správě stavby po celou dobu životnosti.Téma zahrnuje analýzu současného stavu v předmětné oblasti a následný návrh a ověření vhodného datového modelu pro potřebu liniových staveb.
Školitel: Smutný Jaroslav, prof. Ing., Dr.
Využití materiálů na základě pryskiřic je vhodné také ve stavebnictví. Jejich významná aplikace je v oblasti oprav potrubí. Avšak kontrola těchto potrubí, jak z hlediska materiálu, tak z hlediska tvaru je nesnadná. Práce by se zabývla možností použití destruktivních a zejména nedestruktivních metod analýzy vlastností materiálu případně potrubí. Nadějnými metodami jsou postuppy založené na šíření vlnění. Součástí práce by mohla být také matematická analýza (např. FEM model).
Školitel: Pazdera Luboš, prof. Ing., CSc.
Adekvátní návrh vyžaduje predikci reálné konstrukční odezvy robustními výpočetními nástroji integrujícími vhodné modely porušení. Pro vybrané pokročilé stavební materiály (včetně materiálů aditivní technologie / 3D tisku) či horniny jde o modely opřené o teorie nelineární lomové mechaniky s odpovídajícími parametry. Předpokládá se spolupráce s Ústavem stavebního zkušebnictví a případně dalšími pracovišti. Počítá se s podporou vybraných školitelů specialistů.
Školitel: Keršner Zbyněk, prof. Ing., CSc.
Metodika diagnostických průzkumů staveb při stavebně statickém hodnocení aktuálního stavu. Specifika statických výpočtů při návrhu dodatečného statického zajištění existujícího objektu. Na základě rešerše dostupných podkladů se navrhne průzkum a zpracování efektivních postupů statických výpočtů pro návrh a dimenzování dodatečného statického zajištění vybraných konstrukčních systémů.
Školitel: Schmid Pavel, doc. Ing., Ph.D.
Zesilování zděných staveb horizontálním a vertikálním předpínáním kabely v náhradních kanálcích. Vývoj metod pro návrh a posouzení. Ověření na modelech a měřením.
Školitel: Klusáček Ladislav, doc. Ing., CSc.
U moderních nosných systémů mostních konstrukcí hraje zásadní roli co nejpřesnější stanovení časově proměnné složky zatížení i odezvy. Výstižně identifikovat dynamické charakteristiky na základě experimentů i numerické simulace je velice náročné. Disertační práce bude zaměřená na pokročilé numerické simulace odezvy i zatížení, které budou ověřené experimentálními postupy.
Školitel: Kala Jiří, prof. Ing., Ph.D.
Metodika posuzování stavebních konstrukcí. Zohlednění nelineárního chování konstrukcí při řešení odezvy na seizmické buzení.
Téma je zaměřeno na experimentální metody stanovení přetvárných vlastností cementových materiálů v průběhu jejich zrání. Cílem je identifikace vnějších a vnitřních vlivů na výsledné hodnoty přetvoření. Experimentálně získaná data budou sloužit jako podklad pro numerickou analýzu prováděnou ve spolupráci s Ústavem stavební mechaniky. Předmětem dílčích hodnocení je posouzení významnosti zkoumaných vlivů při aplikaci materiálů do nosných konstrukcí.
Školitel: Kucharczyková Barbara, doc. Ing., Ph.D.
vyztužování betonových a zděných kcí, vnitřní FRP výztuž, vybrané problémy návrhu vyztužení, varianta předepnutá i nepředepnutá
Školitel: Štěpánek Petr, prof. RNDr. Ing., CSc., dr. h. c.
V ČR se ročně vytřídí 100 000 tun skelného odpadu. Rozdrcením a vyčištěním odpadu vznikne skelný recyklát různé frakce. Jednou z možností aplikace je náhrada hrubé frakce kameniva betonu skelným recyklátem. Výsledky řady fyzikálně-mechanických a trvanlivostních testů bez i po aplikaci zatížení rozhodnou o možnosti užití betonů se skelným recyklátem a pomohou i se zhodnocením efektivity výroby.
Školitel: Stehlík Michal, doc. Ing., Ph.D.
Organická i anorganická vlákna z odpadních surovin mohou najít smysluplné uplatnění v konstrukčních vláknobetonech s těženým kamenivem i betonovým recyklátem. Porovnání fyzikálně-mechanických a trvanlivostních charakteristik vláknobetonů bez i při zatížení přispěje k odhadu životnosti a duktilitního chování vláknobetonů různých formulací.
Spolehlivost a mezní stavy nosných ocelových konstrukcí bude zkoumány s použitím stochastických výpočtových modelů zaměřených na citlivostní, statistickou a pravděpodobnostní analýzu. Stochastické modely budou vytvářeny studiem numerických simulačních metod nelineárních modelů MKP, znalostí stavební mechaniky, teorie pružnosti a plasticity a dalších souvisejících oborů nezbytných pro stochastické modelování na počítači.
Školitel: Kala Zdeněk, prof. Ing., Ph.D.
Doktorská disertační práce bude zaměřena na používání vhodných nelineárních materiálových modelů pro analýzu železobetonových případně zděných konstrukcí. Předmětem práce bude především identifikace parametrů různých typů materiálových modelů. Budou zkoumány parametry materiálové modely určených k analýzám rychlých dynamických dějů, např. při zkoumání nárazů vozidel do betonových svodidel
Práce bude zaměřena na ucelený výzkum nelineárního lomového chování kompozitů na bázi alkalicky aktivované matrice. Budou podrobně studovány jejich lomově-mechanické vlastnosti včetně experimentů založených na cyklickém zatěžování. Získané experimentální výsledky budou použity jako vstupní parametry nelineárních lomových modelů simulujících kohezivní povahu šíření porušení kvazikřehkým materiálem použitých pro predikci reálné odezvy těles/konstrukcí.
Školitel: Šimonová Hana, doc. Ing., Ph.D.
Podstatou tématu je návrh moderního monitorovacího systému pro měření dynamických účinků působících na železniční svršek při průjezdu vlakových souprav, hodnocení jeho aktuálního stavu a pro hodnocení efektivity údržbových prací v průběhu životního cyklu. Téma zahrnuje vytvoření „chytrého“ modulárního systému sběru základních dat a sady příslušných algoritmů, který umožní získávat informace o stavu železničních tratí a jejich komponent v reálném čase, přenášet a ukládat je do vytvořeného informačního systému k následujícímu použití pro potřeby výrobců, státní správy, projekci, výzkum apod. Práce budou realizovány na současné platformě na ústavu existující měřicí techniky.
Téma je zaměřeno na řešení inverzních úloh a optimalizaci při návrhu a analýze spolehlivosti a životnosti konstrukcí. Při řešení budou použity stochastické a soft computing metody. Pozornost bude zaměřena zejména na metody a postupy použitelné v kombinaci s nelineárními MKP analýzami mostních konstrukcí.
Školitel: Lehký David, prof. Ing., Ph.D.
Sesuv půdy na D8 u Dobkoviček v km 56,300 – 56,500, k němuž došlo dne 7. června 2013, strhl těleso nově budované dálnice a způsobil velké materiální i finanční škody. Podstatou doktorské disertační práce bude komplexní posouzení geotechnických, geologických a hydrogeologických faktorů, které vedly ke vzniku sesuvu. Disertační práce bude navazovat a rozšiřovat již provedené studie na toto společensky aktuální téma.
Školitel: Krmíček Lukáš, prof. RNDr., Ph.D.
Moderní konstrukce jsou mnohdy podepřeny anebo zavěšeny na kabely a tak vytváří úsporné konstrukční systémy. Vyžadují však nelineární analýzu. Předmětem práce bude návrh a analýza tohoto typu konstrukce.
Školitel: Stráský Jiří, prof. Ing., DSc.
Téma je zaměřeno na studium mechanických jevů v konstrukci koleje, zahrnuje statické a dynamické analýzy konstrukce koleje se zaměřením na zvyšování rychlosti, moderní prvky konstrukce koleje a interoperabilitu železniční infrastruktury. Konkrétní témata: - analytické a numerické metody pro analýzy konstrukce koleje v časové a frekvenční oblasti - inetrakce most - kolej - bezstyková kolej v obloucích malého poloměru - výhybky a výhybkové konstrukce nové generace
Školitel: Plášek Otto, doc. Ing., Ph.D.
Cílem studia bude vytvoření sytému pro hodnocení akustických signálů získaných při destruktivním nebo nedestruktivním zkoušení. Některé metody měření používají k sledování chování materiálů šíření mechanického vlnění. Jedná se zejména o oblast ultrazvuku. Protože měření mohou obsahovat dlouhé časové řetězce dat je vhodné použít také méně tradiční metody. Ph.D. Student získá znalosti o zkušebních metodách a jejich vyhodnocení.
Uvažování náhodné proměnlivosti a prostorové variability materiálových a geometrických vlastností konstrukcí ve výpočtových modelech pomocí náhodných veličin a náhodných polí.
Téma je zaměřeno na navrhování železničních stanic respektujících aktuální potřeby provozu, včetně zapojení do integrovaných dopravních systémů a zvýšených nároků na bezpečnost, intenzitu provozu a interoperabilitu železničního systému.
Školitel: Svoboda Richard, Ing., Ph.D.
Téma předpokládá práci na rozvoji simulačních a aproximačních metod pro analýzy problémů s náhodnými veličinami. Základem je rozvoj vylepšených metod typu Monte Carlo.
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.
Student se bude zabývat vybranými aspekty pokročilého posuzování bezpečnosti, spolehlivosti a životnosti konstrukcí.
Cílem práce je rozvoj současného stavu poznání v oblasti pokročilých numerických metod, včetně simulačních technik, které budou využity pro zvýšení efektivity při posouzení stavebních konstrukcí a infrastruktury. Výsledky práce mohou budou využity jako teoretický podklad při revizi současných analytických postupů.
Školitel: Podroužek Jan, doc. Dr.techn. Ing.
Cílem je rozvíjet metodiku kvantifikace časově závislé analýzy pravděpodobnosti poruchy prvků nosných ocelových konstrukcí. Budou vyvinuty teoreticky podložené numerické nástroje pro simulaci chování prvků konstrukcí, které jsou náchylné ke vzniku únavové poruchy. Budou studovány efektivní stochastické přístupy umožňující analyzovat vlivy náhodných parametrů na modelové odezvy ocelových konstrukcí v čase.
Disertační práce je zaměřena na problematiku stanovení propustnosti geomateriálů. Pozornost by měla být orientovaná na: způsoby stanovení propustnosti a vyhodnocení zkoušek, faktory ovlivňující propustnost geomateriálů, zhodnocení jednotlivých metod/faktorů, laboratorní testování propustnosti vybraných geomateriálů, zpracování přehledu a analýzu získaných a publikovaných výsledků.
Školitel: Boštík Jiří, Ing., Ph.D.
Problematika ochrany životního prostředí se řadí v České republice mezi prioritní společenské úkoly. Problémy starých ekologických zátěží lze efektivně řešit pomocí nedestruktivních geofyzikálních metod, které podávají potřebné informace nepřímo, na základě analýzy fyzikálních polí. Při průzkumu ekologických zátěží (např. skládky, úložiště odpadů, úniky kontaminantů, lokalizace podzemních dutin a důsledky průmyslové činnosti) se tyto metody uplatňují především kvůli své efektivitě a rychlosti.
Školitel: Glisníková Věra, Ing., CSc.
Působení předpínací výztuže bez soudržnosti v původních železobetonových a předjatých konstrukcích.
Téma je zaměřeno na rozvoj teorie a poznání skutečného působení vybraných částí ocelových konstrukcí či konstrukcí s kombinovaných materiálů. Cílem tématu je analýza a následný popis nalezených problémů v dané oblasti.
Školitel: Barnat Jan, doc. Ing., Ph.D.
Aplikace moderních simulačních nástrojů pro modelování pohybu osob a jejich evakuace v prostředí kritické dopravní infrastruktury za účelem optimalizace jejich návrhu a zvýšení ochrany měkkých cílů. Vývoj nástrojů a metod pro identifikaci a hodnocení měkkých cílů v dopravě s využitím numerických modelů.
Školitel: Apeltauer Tomáš, doc. Mgr., Ph.D.
Teoretická a experimentální analýza odolnosti ocelobetonových/dřevobetonových konstrukčních prvků/dílců/systémů z pokročilých materiálů s kvalitativně lepšími užitnými vlastnostmi (únosnost, tuhost, požární odolnost) a s využitím pokročilých technologií bude směřovat zejména ke zvýšení jejich spolehlivosti a hospodárnosti. Teoretická řešení budou vycházet z analytických metod a numerického modelování, které budou verifikovány pomocí experimentální analýzy.
Školitel: Karmazínová Marcela, prof. Ing., CSc.
Téma je zaměřeno na studium dynamického chování železničních tratí. Téma zahrnuje orientaci na železniční svršek a železniční spodek. Téma zahrnuje experiment i simulační postupy. V rámci simulací se předpokládá orientace na Metodu konečných prvků, v rámci experimentu pak na diagnostiku s využitím stacionárních stanovišť i měřicích vlakových souprav. Součástí tématu je také aplikace moderního matematického aparátu k hodnocení parametrů železničních tratí včetně metod umělé inteligence.
Jako geokompozity lze označit jakékoliv geomateriály, které jsou tvořeny petrograficky, texturně a kompozičně odlišnými partiemi či zónami. Podstatou navrhované disertační práce bude studium fyzikálně-mechanických vlastností (např. skleroskopická tvrdost, pevnost v jednoosém a trojosém tlaku, pevnost v příčném tahu) kompozitních geomateriálů.
Podstatou disertační práce bude studium mechanismů porušení (smyk, skluz) vybraných geomateriálů v průběhu jednoosé a trojosé tlakové zkoušky. Porušení bude monitorováno prostřednictvím ultrazvukového prozařování a akustické emise.
Téma je zaměřeno na hledání technologií opravných a údržbových prací, které povedou k minimalizaci omezení drážního provozu, spotřeby energií, vlivu na životní prostředí a nákladů životního cyklu.
Téma doktorské disertace zahrnuje teoretickou a experimentální analýzu mezních stavů a skutečného působení nosných prvků a dílců ocelových konstrukcí. Analýza bude vycházet z numerického modelování, které bude verifikováno pomocí experimentů.
Školitel: Pilgr Milan, Ing., Ph.D.
Jde o analýzu a efektivního návrhu v případě spřažených ocelobetonových prvků a konstrukcí s možností optimálního využití materiálů vyšších pevností - ocelí vyšších jakostí a betonů vyšších tříd, zejména s ohledem na geometrické a materiálové charakteristiky a různé způsoby namáhání.
Školitel: Štrba Michal, 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.
Numerické a analytické modelování únavy betonu a železobetonu.
Schopnost betonu samovyhojovat své malé trhliny se nazývá samoošetření. Hlavním cílem bude kvantifikovat samovyhojovací účinek na základě únavových a lomově-mechanických zkoušek. Trámečky budou vystaveny cyklickému zatížení. Z toho bude vyhodnocena tradiční křivka S-N pro každou úroveň napětí. Pro kvantifikaci efektu samovyhojení na zbytkovou únavovou životnost bude testovaný vzorek snímán CT tomografií.
Školitel: Seitl Stanislav, doc. Ing., Ph.D.
Pravidelné únavové zatížení vede v posledních letech k poškození konstrukčních prvků, které nejsou ve své podstatě homogenní, ale obsahují bi-materiálové rozhraní. Nutnost pravidelné kontroly a možné úpravy/opravy je zřejmá v důsledku udržitelnost užívání konstrukčních prvků. Při řešení problematiky popisu pole napětí bude využita metoda konečných prvků a bude zkoumán vliv materiálového rozhraní v blízkosti koncentrátoru napětí. Popis chování koncentrátoru napětí při zatížení bude zajištěn pomocí lineární lomové mechaniky a popřípadě jejím rozšířením na zobecněné koncentrátory napětí.
Použití nerezové oceli pro mostní konstrukce je poměrně nedávné. Významné výhody při používání nerezové oceli jsou známy. Bude zkoumána degradace vlastností a hodnocení životnosti oceli podrobené složitému mechanickému zatížení. Vyhodnocení vstupních dat pro software ANSYS z Experimentální části tzn. a) S-N křivka - hladká nebo s definovaným singulárním koncentrátorem / vrubem, b) vzorek s trhlinami, prahovými hodnotami, Parisovým zákonem, asymetrie cyklu atd.
Zatěžovací zkoušky konstrukcí jsou často využívanou a mnohdy jedinou vhodnou metodou pro zhodnocení aktuálního stavu konstrukce a její odezvy na působící zatížení. Úspěšnost zatěžovací zkoušky a správnost jejich výsledků závisí na několika faktorech. Je to především správně zvolený způsob zatěžování, určení velikosti aplikovaného zatížení, ale také výběr správných měřících metod, zařízení a jejich vhodné rozmístění na konstrukci.
Školitel: Daněk Petr, doc. Ing., Ph.D.
Téma zahrnuje vývoj a aplikaci nových postupů v problematice experimentální analýzy stavebních konstrukcí (drážních konstrukcí). Předpokládá se orientace na moderní matematické postupy z oblasti časové a frekvenční analýzy ve spojení s metodami umělé inteligence. Součástí tématu je implementace těchto postupů v procesu ověřování nových železničních konstrukcí, případně konstrukcí pro vyšší provozní rychlost.
Jedná se o rozsáhlou oblast úloh, které lze modelovat metodami Mechaniky proudícího kontinua - Computational Fluid Dynamics CFD. Na základě přímého modelování vzdušného okolí analyzované konstrukce je možné stanovit silové účinky proudu na konstrukci. V rámci disertační práce je možné se zaměřit na (i) nízkorychlostní proudění představující popis větru, nebo (ii) vysokorychlostní tlakovou vlnu vyvolanou účinky exploze.
moderní metody zesilování, předpětí, dodatečná výztuž
Trvanlivost a spolehlivost konstrukcí patří k základním vlastnostem, které mohou mít výrazné ekonomické dopady. Téma se zaměřuje na poměrně novou tématiku – kombinaci účinku mechanického a environmentálního zatížení železobetonových konstrukcí a její vliv na trvanlivost a spolehlivost. Problematika trvanlivosti betonových konstrukcí v nabývá na významu, a to v souvislosti s trvale udržitelnou výstavbou, s otázkami nákladů životního cyklu staveb a s tzv. performance-based postupy navrhování konstrukcí. Rovněž výzkum a vývoj relevantních modelů a návrhových postupů není doposud ukončen; přitom se nejedná jen o kombinaci účinků zatížení s procesem karbonatace či prostupu chloridových iontů, nýbrž i o kombinace dalších degradačních účinků s mechanickým zatížením a také současného působení více degradačních procesů.
Školitel: Vymazal Tomáš, doc. Ing., Ph.D.
Předmětem disertační práce je aktualizace vybraných návrhových prvků z norem ČSN 73 6102 a ČSN 73 6110 v návaznosti na revizi těchto norem.
Školitel: Radimský Michal, Ing., Ph.D.
Analýza (teoretická i experimentální) efektivního návrhu v případě spřažených ocelobetonových prvků a konstrukcí s možností optimálního využití materiálů vyšších pevností - ocelí vyšších jakostí a betonů vyšších tříd, zejména s ohledem na geometrické a materiálové charakteristiky a různé způsoby namáhání.
Jedním ze základních prvků získání informací o materiálu či konstrukci je měření. Důležtou součástí je správné vyhodnocení získaných dat. Při vyhodnocení velkých objemů dat je vhodné použít také méně tradiční metody. Měření mohou obsahovat dlouhé časové řetězce dat. Základní popis probíhá obvukle statistikou v časové oblasti. Důležité informace, lze také získat v oblasti frekvenční či časově frekvenční. Cílem je zpracování některých postupů dv programovém prostředí Matlab příp. VBA Excel.
Vyhovující povrchové vlastnosti vozovek jsou nezbytné pro zajištění bezpečnosti silničního provozu na pozemních komunikacích. V současnosti přibyly nové typy obrusných vrstev vozovek a velký vývoj zaznamenaly také různé technologie údržby a oprav používané pro obnovu povrchových vlastností vozovek. Cílem disertační práce je analyzovat životnost povrchových vlastností vozovek. Za tímto účelem se budou provádět cyklická měření povrchových vlastností na vytipovaných úsecích vozovek se současně používanými typy obrusných vrstev a na úsecích vozovek ošetřených technologiemi pro obnovu povrchových vlastností. Analyzovat se budou také různé vlivy mající dopad na výsledky měření textury a protismykových vlastností povrchů vozovek (podélné nerovnosti povrchu, teplota povrchu vozovky, rychlost měřicího vozidla apod.). Dále se bude zohledňovat také ohladitelnost hrubého kameniva a provádět doplňkové laboratorní zkoušky.
Školitel: Hýzl Petr, doc. Ing., Ph.D.
Téma zahrnuje analýzu pravděpodobnostních a polo-pravděpodobnostních přístupů pro návrh betonových konstrukcí za použití nelineárních výpočtových metod metodou konečných prvků. Zahrnuje rovněž vývoj a aplikaci metod plochy odezvy a metod citlivostní analýzy.
Školitel: Novák Drahomír, prof. Ing., DrSc.
Téma je zaměřeno na experimentální výzkum smršťovacího procesu v betonu různých kompozic po celou dobu jeho zrání. Hlavním cílem je identifikovat vnější a vnitřní faktory, které ovlivňují vývoj a velikost celkové deformace. Experimentální data budou použita jako vstupní hodnoty pro numerickou analýzu prováděnou ve spolupráci s Ústavem strukturální mechaniky. Předmětem dílčích hodnocení je posouzení významu zkoumaných faktorů ve vztahu k trvanlivosti nosných konstrukcí.
Školitel: Miča Lumír, doc. Ing., Ph.D.
Správné množství a především rozložení vzduchových pórů velikosti 100–300 µm (tzv. spacing faktor) v provzdušněném betonu je závislé na mnoha faktorech a není zaručeno automaticky. Dodnes stále nejpoužívanější způsob posuzování spacing faktoru na základě 1D modelu se jeví jako nedostačující. Práce je věnována rozšíření stávajících pokročilých možností hodnocení distribuce pórů v betonu, kterými jsou především 2D pixelové a 3D voxelové analýzy.
Cílem práce je vývoj a ověření prefabrikovaných betonovaných konstrukcí bytových domů, které zohledňují architektonické, ekologické a kulturní požadavky v rámci možných ekonomických zdrojů. Bude prováděna statická analýza spojů panelů, návrh vhodného uspořádání panelů apod.
Téma je zaměřeno na nelineární modelování betonových konstrukcí (např. mostů) s ohledem na nejistoty materiálu, zatížení a prostředí včetně časově závislé degradace.
Budou řešeny problémy spolehlivosti, modelování, optimalizace a verifikace působení konstrukčních prvků, dílců a nosných systémů z oceli s důrazem na uvážení reálných geometrických, materiálových a konstrukčních charakteristik.