studijní program

Structural and Transport Engineering

Fakulta: FASTZkratka: DPA-KAk. rok: 2021/2022

Typ studijního programu: doktorský

Kód studijního programu: P0732D260023

Udělovaný titul: Ph.D.

Jazyk výuky: angličtina

Poplatek za studium: 4000 EUR/ročně pro studenty z EU, 4000 EUR/ročně pro studenty mimo EU

Akreditace: 8.10.2019 - 8.10.2029

Forma studia

Prezenční studium

Standardní doba studia

4 roky

Garant programu

Oborová rada

Oblasti vzdělávání

Oblast Téma Podíl [%]
Stavebnictví Stavební konstrukce 70
Stavebnictví Dopravní stavby 30

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

2. kolo (podání přihlášek od 05.10.2021 do 15.12.2021)

  1. Pokročilé hodnocení spolehlivosti a životnosti konstrukcí

    Téma je zaměřeno na vybrané aspekty pokročilého posuzování bezpečnosti, 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.

  2. Vývoj a aplikace nových metod pro experimentální statickou a dynamickou analýzu drážních konstrukcí

    Téma zahrnuje vývoj a aplikaci nových postupů v problematice experimentální analýzy stavebních (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.

    Školitel: Smutný Jaroslav, prof. Ing., Dr.

1. kolo (podání přihlášek od 09.06.2021 do 31.07.2021)

  1. Analýza obrazu pro určení geometrických vlastností kameniva

    Obrazová analýza rovinného řezu konstrukcí vozovky může být alternativní metodou k rozpuštění pojiva a sítovému rozboru s cílem určení čáry zrnitosti a dalších geometrických charakteristik. Pro zrna nad 1 mm by tento postup mohl být méně pracný a dostatečně spolehlivý. Pro kvalitativní analýzu tvaru zrn by mohl zavést nová objektivní kritéria i pro volné kamenivo před použitím v konstrukci.

    Školitel: Holcner Petr, doc. Ing., Ph.D.

  2. Homogenizace diskrétních modelů betonu se zohledněním lokalizace přetvoření

    Student se seznámí s výpočtovou homogenizací mechanických diskrétních modelů betonu [R. Rezakhani, G. Cusatis, J Mech Phys Solids 88, 320–345 (2016)]. Tuto homogenizaci rozšíří také na případ lokalizace přetvoření pomocí úpravy Hill-Mandelovy podmínky. Touto úpravu vzniknou v každém integračním bodě modelu dva samostatné Reprezentativní Objemy (RVE), jeden pro část materiálu podstupující lokalizaci, druhý pro zbývající odtěžující část [J. F. Unger, J Mech Phys Solids 61, 928–948 (2013)]. Dále se pokusí zrychlit výpočet pomocí redukční techniky zvané Proper Ortogonal Decomposition.

    Školitel: Eliáš Jan, prof. Ing., Ph.D.

  3. Inteligentní monitorovací systém pro identifikaci stavu železničních tratí

    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.

    Školitel: Smutný Jaroslav, prof. Ing., Dr.

  4. Inverzní analýza a optimalizace při řešení spolehlivosti a životnosti konstrukcí

    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.

  5. Navrhování nových, resp. zesilování stávajících betonových konstrukcí

    zděné, železobetonové a předpjaté kce, návaznost na projekty VaV řešené na ústavu BZK

    Školitel: Štěpánek Petr, prof. RNDr. Ing., CSc., dr. h. c.

  6. Studium dynamického chování železničních tratí

    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.

    Školitel: Smutný Jaroslav, prof. Ing., Dr.

  7. Vybrané problémy z dopravní akustiky

    Téma zahrnuje řešení skupiny vybraných problémů z oblasti akustiky v prostředí kolejové dopravy. První zahrnuje aplikaci metodiky CNOSSOS-EU a validaci hluku z kolejové dopravy při zpracování matematických modelů při řešení snižování škodlivého hluku. Druhá zahrnuje metody a postupy při snižování environmentálního hluku v městských aglomeracích od tramvajové dopravy. Třetí je orientována na vliv povětrnostních podmínek na šíření zvukových vln od dopravy ve vnějším prostředí.

    Školitel: Smutný Jaroslav, prof. Ing., Dr.

  8. Výpočet vícevrstvé konstrukce pro posouzení netuhé vozovky

    Výpočet účinků zatížení na konstrukci vozovek se podle TP170 "provádí vhodným programem" a "výpočtovým modelem netuhé vozovky je vrstevnatý, lineárně pružný poloprostor". Existující programy jsou prověřeny empiricky a výsledky jsou použity v katalogu vozovek. Je však potřebné vytvořit nový výpočetní program se známým a otevřeným kódem pro deklarovaný použitý postup. Dále je žádoucí analyzovat jiné možné metody reflektující viskoelastické vlastnosti a reologické chování používaného pojiva.

    Školitel: Holcner Petr, doc. Ing., Ph.D.

  9. Vývoj a aplikace nových metod pro experimentální statickou a dynamickou analýzu drážních konstrukcí

    Téma zahrnuje vývoj a aplikaci nových postupů v problematice experimentální analýzy stavebních (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.

    Školitel: Smutný Jaroslav, prof. Ing., Dr.

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DOA036Doktorský seminář 1 (KDS)cs4PovinnýC1 - 39ano
DYA004Konzultační výuka cizího jazyka pro doktorandycs1PovinnýC1 - 26ano
DIB023Diagnostické metody zkoušení ve stavebnictvícs8Povinně volitelnýzkP - 395984ano
DFB022Interakce konstrukce a zeminycs8Povinně volitelnýzkP - 395984ano
DMB019Spolehlivost konstrukcí vozovek a jejich navrhovánícs8Povinně volitelnýzkP - 395984ano
DLB040Teorie betonových a zděných konstrukcícs8Povinně volitelnýzkP - 395984ano
DNB018Teorie drážního svrškucs8Povinně volitelnýzkP - 395984ano
DOB037Teorie kovových a dřevěných konstrukcícs8Povinně volitelnýzkP - 395984ano
DDB034Teorie spolehlivosti, pružnosti, plasticity a porušovánícs8Povinně volitelnýzkP - 395984ano
DDB033Stavební mechanikacs8Povinně volitelnýzkP - 395985ano
DMB020Teorie dopravních stavebcs8Povinně volitelnýzkP - 395985ano
DAB029Diskrétní metody ve stavebnictví 1cs4Povinně volitelnýP - 395986ano
DAB030Numerické metody 1cs4Povinně volitelnýP - 395986ano
DAB031Pravděpodobnost a matematická statistikacs4Povinně volitelnýP - 395986ano
2. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DOA038Doktorský seminář 2 (KDS)cs8PovinnýC1 - 78ano
DAB032Analýza časových řadcs10Povinně volitelnýzkP - 395989ano
DAB033Aplikace matematických metod v ekonomiics10Povinně volitelnýzkP - 395989ano
DAB034Diskrétní metody ve stavebnictví 2cs10Povinně volitelnýzkP - 395989ano
DAB035Numerické metody 2cs10Povinně volitelnýzkP - 395989ano
DAB036Numerické řešení variačních úlohcs10Povinně volitelnýzkP - 395989ano
DAB037Regresní modelycs10Povinně volitelnýzkP - 395989ano
DLB041Modelování konstrukcícs8Povinně volitelnýzkP - 395990ano
DFB023Podzemní stavitelstvícs8Povinně volitelnýzkP - 395990ano
DIB024Radiační metody ve stavebnictvícs8Povinně volitelnýzkP - 395990ano
DDB035Stavební dynamikacs8Povinně volitelnýzkP - 395990ano
DNB019Teorie drážního spodkucs8Povinně volitelnýzkP - 395990ano
DOB039Teorie spřažených ocelobetonových konstrukcícs8Povinně volitelnýzkP - 395990ano
DMB021Životní prostředí a projektování pozemních komunikacícs8Povinně volitelnýzkP - 395990ano
2. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DYA005Cizí jazyk pro doktorské studiumcs8Povinnýzkano
DOA040Doktorský seminář 3 (KDS)cs8PovinnýC1 - 78ano
3. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DOA041Doktorský seminář 4 (KDS)cs8PovinnýC1 - 78ano
3. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DOA042Doktorský seminář 5 (KDS)cs14PovinnýC1 - 78ano
4. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DOA043Doktorský seminář 6 (KDS)cs14PovinnýC1 - 78ano
4. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DOA044Doktorský seminář 7 (KDS)cs20PovinnýC1 - 78ano
Všechny skupiny volitelných předmětů
Sk. Počet předm. Předměty
5984 min. 1 DIB023, DFB022, DMB019, DLB040, DNB018, DOB037, DDB034
5985 min. 1 DDB033, DMB020
5986 min. 1 DAB029, DAB030, DAB031
5989 min. 1 DAB032, DAB033, DAB034, DAB035, DAB036, DAB037
5990 min. 1 DLB041, DFB023, DIB024, DDB035, DNB019, DOB039, DMB021