Detail předmětu

Aplikace inženýrských úloh z geotechniky

FAST-CF053Ak. rok: 2019/2020

Předmět
je po obsahové stránce zaměřen na problematiku řešení geotechnických konstrukcí pomocí matematického modelování (metody konečných prvků). Těžištěm první části kurzu je shrnutí základů mechaniky kontinua a především pak popis konstitučních modelů - od nejjednodušších elastických až po složitější modely zahrnující plastickou (nevratnou) složku deformace. V další části kurzu budou posluchači obeznámeni s procesem tvorby matematického modelu jak v teoretické, tak v praktické rovině. Probraná látka bude průběžně aplikována pro řešení konkrétních geotechnických úloh (plošné základy, hlubinné základy, opěrné a pažící konstrukce, násypy, zářezy, podzemní díla) pomocí programu Plaxis 2D. Závěrečnou etapou kurzu je zpracování samostatné semestrální práce, ve které posluchač využije získané znalosti k analýze vybrané konstrukce.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav geotechniky (GTN)

Výsledky učení předmětu

Výstupem předmětu je získání znalostí při tvorbě matematického modelu vybraných geotechnický úloh (stabilita svahů, zemina vyztužená geosyntetiky, pažící a podzemní konstrukce). Vybrané úlohy jsou procvičovány na konkrétních příkladech v softwarech na dostupných na Ústavu geotechniky.

Prerekvizity

Mechanika zemin,Zakládání staveb,Podzemní stavby, Pružnost a plasticita.

Osnovy výuky

1. Úvod do problematiky, základní aspekty a důvody využití výpočetních metod v geotechnice, ukázky praktických aplikací.
2. Základy mechaniky kontinua – shrnutí, přehled a rozdělení numerických metod.
3. Základy metody konečných prvků.
4. Rozdělení konstitučních modelů. Lineární a nelineární elasticita.
5. Úvod do plastického chování geomateriálů.
6. Ideálně plastické konstituční modely.
7. Elasto - plastické konstituční modely se zpevněním.
8. Teorie a modelování pažících konstrukcí I (gravitační opěrné zdi, volně stojící pažící konstrukce).
9. Teorie a modelování pažících konstrukcí II (rozepřené/kotvené konstrukce, hřebíkování).
10. Odvodněná versus neodvodněná analýza, konsolidační analýza.

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.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-K-C-SI (N) magisterský navazující

    obor S , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program N-P-C-SI (N) magisterský navazující

    obor S , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program N-P-E-SI (N) 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 problematiky, základní aspekty a důvody využití výpočetních metod v geotechnice, ukázky praktických aplikací. 2. Základy mechaniky kontinua – shrnutí, přehled a rozdělení numerických metod. 3. Základy metody konečných prvků. 4. Rozdělení konstitučních modelů. Lineární a nelineární elasticita. 5. Úvod do plastického chování geomateriálů. 6. Ideálně plastické konstituční modely. 7. Elasto - plastické konstituční modely se zpevněním. 8. Teorie a modelování pažících konstrukcí I (gravitační opěrné zdi, volně stojící pažící konstrukce). 9. Teorie a modelování pažících konstrukcí II (rozepřené/kotvené konstrukce, hřebíkování). 10. Odvodněná versus neodvodněná analýza, konsolidační analýza.

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. Strukturní a kontaktní prvky. 4. Modelování plošných základů. 5. Modelování hlubinných základů. 6. Simulace laboratorních zkoušek. 7. Modelování pažící konstrukce. 8. Modelování pažící konstrukce se zahrnutím proudění podzemní vody. 9. Řešení individuálního zadání. 10. Prezentace individuálního zadání.