Detail předmětu

Aplikace inženýrských úloh v geotechnice

FAST-CF53Ak. rok: 2012/2013

Řešení geotechnických úloh pomocí výpočetní techniky - metoda konečných prvků. Popis vybraných konstitučních modelů (lineární, lineárně pružný - ideálně plastický, elasto-plastický). Tvorba výpočtových modelů a jejich výstižnosti vzhledem k jejich reálnému konstrukčnímu a technologickému provedení (vstupní parametry, geometrie modelu, okrajové podmínky, zatížení, výpočet, posouzení /dimenzování/). Aplikace probrané látky na konkrétní geotechnických příkladech (plošné a hlubinné základy, opěrné a pažící konstrukce, násypy a zářezy, podzemní konstrukce apod.) pomocí geotechnického software (PLAXIS).

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

Garant předmětu

doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav geotechniky (GTN)

Výsledky učení předmětu

Student získá znalosti z aplikace numerických metod pro řešení vybraných geotechnických úloh:
- základy k plastickému chování zemin
- základní aspekty vybraných konstitučních modelů pro zeminy.
- specifika numerických metod pro geotechnické aplikace
Získané dovednosti:
- tvorba numerického modelu
- analýza a zhodnocení dosažených výsledků z numerického modelu

Prerekvizity

Pružnost a pevnost materiálu, znalosti z mechaniky zemin, zakládání staveb a podzemních staveb.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Výuka probíhá formou individuální práce na PC. Student řeší zadané vybrané příklady geotechnických konstrukcí (společné téma). V závěru semestru student prokazuje získané znalosti a dovednosti na individuálním příkladu, které na závěr ústně prezentuje.

Obecně - metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Požadavky pro získání zápočtu:
- účast ve výuce,
- vyřešení separátních úloh (společné zadání)
- vyřešení samostatného zadání zakončeného jeho ústní prezentací.

Požadavky pro úspěšné složení zkoušky (hodnotí se dvě části):
- praktické - příklad - tvorba modelu a jeho analýza (výstupy)
- teoretické - test teoretických znalostí z probírané látky formou písemné zkoušky doplněné o ústní část.

Osnovy výuky

1. Úvod do modelování.
2. Chování zemin – shrnutí.
3. Konstituční modely (pružnost, ideální plasticita, Mohr-Coulombův model).
4. Konstituční modely (plasticita se zpevněním).
5. Tvorba matematického modelu.
6. Teorie a modelování plošných základů.
7. Teorie a modelování hlubinných základů.
8. Teorie a modelování opěrných stěn.
9. Teorie a modelování vyztužených konstrukcí (hřebíky, geosyntetika).
10.Teorie a modelování pažících konstrukcí_část 1.
11.Teorie a modelování pažících konstrukcí_část 2.
12.Teorie a modelování násypů a zářezů.
13.Teorie a modelování podzemních konstrukcí..

Učební cíle

Získat teoretické základy modelování geotechnických úloh se zaměřením na matematické modelování.
Seznámit a naučit se používat vybrané programové vybavení pro řešení geotechnických konstrukcí.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

Brinkgreve, R.B.J., et al.: Manuál PLAXIS. PLAXIS BV, Delft, Netherlands, 2011. 978-90-76016-11-5. [http://www.plaxis.nl/shop/135/info/manuals/] (EN)
HERLE, I.: Základy matematického modelování v geomechanice. Karolinum, Praha, 2003. 802460745X. (CS)
MASOPUST,J.: Vrtané piloty. Čeněk a Ježek, Praha, 1994. (CS)

Doporučená literatura

D. M. Wood: Geotechnical modelling. Spon Press, 2004. 9780419237303. (EN)
David M Potts, Lidija Zdravkovic: Finite element analysis in geotechnical engineering - application. Thomas Telford, 2001. 9780727727831. (EN)
GUDEHUS,G.: Finite Elements in Geomechanics. John Wiley & Sons, 1979. (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-K-C-SI magisterský navazující

    obor S , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program N-P-C-SI magisterský navazující

    obor S , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program N-P-E-SI magisterský navazující

    obor S , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do modelování.
2. Chování zemin – shrnutí.
3. Konstituční modely (pružnost, ideální plasticita, Mohr-Coulombův model).
4. Konstituční modely (plasticita se zpevněním).
5. Tvorba matematického modelu.
6. Teorie a modelování plošných základů.
7. Teorie a modelování hlubinných základů.
8. Teorie a modelování opěrných stěn.
9. Teorie a modelování vyztužených konstrukcí (hřebíky, geosyntetika).
10.Teorie a modelování pažících konstrukcí_část 1.
11.Teorie a modelování pažících konstrukcí_část 2.
12.Teorie a modelování násypů a zářezů.
13.Teorie a modelování podzemních konstrukcí..

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.

Osnova

1. Úvod - seznámení s programem Plaxis
2. Úvod - seznámení s programem Plaxis - pokračování
3. Simulace laboratorních zkoušek (Mohr-Coulombův)
4. Simulace laboratorních zkoušek (Hardening soil model)
5. Numerická analýza plošného základu
6. Numerická analýza hlubinného základu
7. Numerická analýza pažící konstrukce
8. Numerická analýza pažící konstrukce - proudící voda
9. Numerická analýza násypu
10. Numerická analýza vyztužené zemní konstrukce
11. Řešení individuálního zadání
12. Řešení individuálního zadání - pokračování
13. Prezentace individuálního zadání