Prezenční studium

4 roky

prof. Ing. Marcela Karmazínová, CSc.

Předseda :
prof. Ing. Marcela Karmazínová, CSc.
Člen interní :
prof. Ing. Zbyněk Keršner, CSc.
doc. Ing. Lumír Miča, Ph.D.
doc. Ing. Ivana Laníková, Ph.D.
prof. Ing. Leonard Hobst, CSc.
prof. Ing. Drahomír Novák, DrSc.
prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc., dr. h. c.
prof. Dr.techn. Ing. Michal Varaus
doc. Ing. Otto Plášek, Ph.D.
Člen externí :
Ing. Mojmír Nejezchleb
prof. Ing. Stanislav Vejvoda, CSc.

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.

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.

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.

Splnění předmětů individuálního studijního plánu, úspěšné vykonání státní doktorské zkoušky, zahraniční praxe, příslušná tvůrčí činnost a úspěšná obhajoba disertační práce.

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.

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.

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.

1. Beton a únava: Charakterizace poškození a iniciace trhliny vlivem cyklického zatížení

   Disertant bude mít za cíl pochopit a popsat procesy únavového poškození v cementovém kompozitu, kterému se u těchto materiálu věnuje méně pozornosti než je tomu u kovových slitin. Téma se zabývá numerickou a experimentální analýzou lomových a únavových vlastností tohoto kompozitu vyrobeného se zohledněním různých druhů kameniva. Dále bude analyzována vnitřní struktura, meso-struktura kompozitu a její vliv na iniciaci a šíření únavových trhlin. Numerické simulace pak budou provedeny v softwaru konečných prvků se zohledněním náhodné meso-struktury takovéhoto kompozitu s implementací kohezních prvků či nelineárního materiálového modelu. Tyto simulace budou probíhat jak ve 2D tak i ve 3D. Experimentální měření bude zahrnovat lomové a únavové zkoušky na tomto kompozitním materiálu obsahujícím různé typy kameniva (oblázky nebo recykláty).

   Školitel: Seitl Stanislav, doc. Ing., Ph.D.

2. Bezstyková kolej v obloucích malého poloměru

   Téma je zaměřeno na statickou analýzu stability bezstykové koleje v obloucích malého poloměru. Cílem tématu je prohloubit znalosti o chování bezstykové koleje při teplotním zatížení a zatížení provozem v obloucích o poloměru 250 m a menším. Studován bude vliv nelineárních charakteristik koleje, zejména příčného a podélného odporu, imperfekcí geometrických parametrů na stabilitu bezstykové koleje.

   Školitel: Plášek Otto, doc. Ing., Ph.D.

3. Diskrétní modelování fyzikálních procesů v heterogenních materiálech

   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.

4. Monitoring a diagnostika železničních staveb

   Téma je zaměřeno na studium mechanických jevů v konstrukci koleje, zahrnuje statické a dynamické analýzy konstrukce koleje s ohledem na digitalizaci diagnostiky a monitoringu železničních staveb - konstrukcí železničního svršku a spodku. Téma je zaměřeno na prohloubení poznatků o chování železničních staveb za provozu, rozvoj autonomních systémů snímaní veličin a jejich hodnocení při použití technologií umělé inteligence, v návaznosti na systém prediktivní údržby.

   Školitel: Plášek Otto, doc. Ing., Ph.D.

5. Numerické metody v analýzách neurčitosti a spolehlivosti

   Téma předpokládá práci na rozvoji simulačních a aproximačních metod pro analýzy problémů s náhodnými veličinami. Základem je rozvoj vylepšených metod typu Monte Carlo.

   Školitel: Vořechovský Miroslav, prof. Ing., Ph.D.

6. Ojíždění kolejnic na železničních tratích v obloucích malého poloměru

   Téma je zaměřeno na rozvoj ojíždění kolejnic na železničních tratích v obloucích malých poloměrů v souvislosti s dalšími parametry konstrukčního a geometrického uspořádání koleje Zkoumány budou provozní vlivy, zejména řazení lokomotivy do vlaku a brzdění rekuperací. Sledován bude dále vliv parametrů ovlivňující dynamické vlastnosti konstrukce koleje, zejména mostů, tunelů a železničních přejezdů.

   Školitel: Plášek Otto, doc. Ing., Ph.D.

7. Stabilita a pevnost stavebních prvků z ocelí v přírodních podmínkách

   Novým trendem mezi stavebními materiály je použití nerezových/vysokopevnostních ocelí, u nichž je v současnosti nedostatek dlouhodobých pozorování procesů degradace konstrukčních vlastností. Testování těchto ocelí za různých podmínek prostředí (teploty) je klíčem ke spolehlivým předpovědím chování konstrukčních prvků (např. mostních), v reálných provozních podmínkách. Pomocí pokročilého integrovaného počítačově-experimentálního výzkumného programu se snažíme stavět na našich zkušenostech s modelováním konstrukcí z těchto oceli a přispět k lepšímu a hlubšímu pochopení spolehlivosti konstrukcí.

   Školitel: Seitl Stanislav, doc. Ing., Ph.D.

8. Stochastická metoda konečných prvků

   Uvažování náhodné proměnlivosti a prostorové variability materiálových a geometrických vlastností konstrukcí ve výpočtových modelech pomocí náhodných veličin a náhodných polí.

   Školitel: Vořechovský Miroslav, prof. Ing., Ph.D.

9. 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.

10. Teplotně-mechanické chování zemin

    Námětem práce je zkoumání mechanického chování zemin zatížených nejen mechaniky, ale i teplotně. Obsahem práce bude analyzovat vliv teploty na pevnost a stlačitelnost vybrané skupiny zemin. Budou se provádět labortaorní zkoušky a jejich zhodnocení.

    Školitel: Miča Lumír, doc. Ing., Ph.D.

11. Únava betonu a železobetonu

    Numerické a analytické modelování únavy betonu a železobetonu

    Školitel: Vořechovský Miroslav, prof. Ing., Ph.D.

12. Zkoumání hydraulických a mechanických vlastností jílovitých zemin upravených vápennými pojivy

    V posledních letech se v důsledku nedostatku vhodných zemin pro zemní hráze začíná provádět jejich úpravy hydraulickými pojivy. V případě tohoto typu konstrukcí je důležité znát hydraulickou vodivost a mechanické vlastnosti zemin zabudovaných do hráze. Předmětem disertační práce je provedení rozsáhlé série laboratorních zkoušek za účelem zjištění změny koeficientu hydraulické vodivosti, stlačitelnosti a smykové pevnosti jílovitých zemin v čase pro různé úrovně zatížení.

    Školitel: Miča Lumír, doc. Ing., Ph.D.

1. kolo (podání přihlášek od 08.06.2022 do 31.07.2022)

1. Bezstyková kolej v obloucích mallého poloměru

   Téma je zaměřeno na statickou analýzu stability bezstykové koleje v obloucích malého poloměru. Cílem tématu je prohloubit znalosti o chování bezstykové koleje při teplotním zatížení a zatížení provozem v obloucích o poloměru 250 m a menším. Studován bude vliv nelineárních charakteristik koleje, zejména příčného a podélného odporu, imperfekcí geometrických parametrů na stabilitu bezstykové koleje.

   Školitel: Plášek Otto, doc. Ing., Ph.D.

2. Fyzikálně-mechanické a trvanlivostní vlastnosti konstrukčních betonových prvků s variantní adicí vláken z odpadních surovin.

   Organická i anorganická vlákna z odpadních surovin mohou najít smysluplné uplatnění v konstručních 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.

   Školitel: Stehlík Michal, doc. Ing., Ph.D.

3. Monitoring a diagnostika železničních staveb

   Téma je zaměřeno na studium mechanických jevů v konstrukci koleje, zahrnuje statické a dynamické analýzy konstrukce koleje s ohledem na digitalizaci diagnostiky a monitoringu železničních staveb - konstrukcí železničního svršku a spodku. Téma je zaměřeno na prohloubení poznatků o chování železničních staveb za provozu, rozvoj autonomních systémů snímaní veličin a jejich hodnocení při použití technologií umělé inteligence, v návaznosti na systém prediktivní údržby.

   Školitel: Plášek Otto, doc. Ing., Ph.D.

4. Zkoumání hydraulických a mechanických vlastností jílovitých zemin upravených vápennými pojivy

   V posledních letech se v důsledku nedostatku vhodných zemin pro zemní hráze začíná provádět jejich úpravy hydraulickými pojivy. V případě tohoto typu konstrukcí je důležité znát hydraulickou vodivost a mechanické vlastnosti zemin zabudovaných do hráze. Předmětem disertační práce je provedení rozsáhlé série laboratorních zkoušek za účelem zjištění změny koeficientu hydraulické vodivosti, stlačitelnosti a smykové pevnosti jílovitých zemin v čase pro různé úrovně zatížení.

   Školitel: Miča Lumír, doc. Ing., Ph.D.

5. Životnost a spolehlivost betonových konstrukcí při kombinaci mechanického a environmentálního zatížení

   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.