Detail předmětu

Aplikace inženýrských úloh v geotechnice

FAST-BFB008Ak. rok: 2025/2026

Předmět je po obsahové stránce zaměřen na problematiku analýzy geotechnických konstrukcí s využitím 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 různých typů geotechnických konstrukcí (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

Garant předmětu

Ing. Juraj Chalmovský, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav geotechniky (GTN)

Vstupní znalosti

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

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

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

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.
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.

Základní literatura

DAVIS, Robert Olin; SELVADURAI, Antony PS. Elasticty and geomechanics. Cambridge university press, 1996. 9780521498272 (EN)
DAVIS, Robert Olin; SELVADURAI, Antony PS. Plasticity and geomechanics. Cambridge university press, 2005. 9781139436526 (EN)
DESAI, Chandrakant S. Elementary Finite Element Method. Prentice Hall, 1978. 9780132566360 (EN)
HERLE, Ivo. Základy matematického modelování v geomechanice. Praha: Karolinum, Učební texty Univerzity Karlovy v Praze, 2003. 802460745X (CS)
NAKAI, Teruo. Constitutive Modeling of Geomaterials: Principles and Applications. CRC Press, 2012. 978-0415557269  (EN)
POTTS, David M., et al. Finite element analysis in geotechnical engineering: application. London: Thomas Telford, 2001. ISBN 0-72-772783-4  (EN)
POTTS, David M., et al. Finite element analysis in geotechnical engineering: theory. London: Thomas Telford, 1999. ISBN 0-7277-2753-2  (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-SI bakalářský

    specializace K , 4 ročník, letní semestr, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Juraj Chalmovský, Ph.D.

Osnova

  • 1. Úvod do problematiky, základní aspekty a důvody využití numerických metod v geotechnice, ukázky praktických aplikací.
  • 2. Základy mechaniky kontinua – shrnutí, přehled a rozdělení numerických metod. Rozdělení konstitutivních modelů.
  • 3. Základy metody konečných prvků. Lineární a nelineární elasticita.
  • 4. Úvod do plastického chování geomateriálů.
  • 5. Ideálně plastické materiálové modely.
  • 6. Elasto - plastické materiálové modely se zpevněním.
  • 7. Odvodněná versus neodvodněná analýza, konsolidační analýza.
  • 8. Teorie a modelování základových konstrukcí.
  • 9. Teorie a modelování pažících konstrukcí, stavebních jam.
  • 10. Teorie a modelování zemních konstrukcí. Stabilitní analýza.
  • 11. Teorie a modelování podzemních staveb.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Juraj Chalmovský, Ph.D.

Osnova

  • 1. Úvod - seznámení se s používaným programovým vybavením.
  • 2. Strukturní a kontaktní prvky.
  • 3. Modelování plošných základů.
  • 4. Modelování hlubinných základů.
  • 5. Simulace laboratorních zkoušek.
  • 6. Modelování rozepřené pažící konstrukce.
  • 7. Modelování kotvené pažící konstrukce.
  • 8. Modelování násypu.
  • 9. Řešení individuálního zadání.
  • 10. Řešení individuálního zadání.
  • 11. Prezentace individuálního zadání.