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.

2. kolo (podání přihlášek od 20.10.2023 do 15.12.2023)

1. Homogenizace diskrétních multi-fyzikálních modelů betonu s využitím umělé inteligence

   Student se bude zabývat vývojem mesoúrovňového modelu betonu pro mechanické chování sdružené s dalšími fyzikálními úlohami (vedení tepla, transport hmoty). Tento model bude následně homogenizovat, aby mohl být vnořen do integračních dobů spojitého homogenního kontinua jako konstitutivní funkce. Součástí homogenizace bude také zahrnutí lokalizace deformace. Při homogenizaci bude následně využita umělá inteligence k nahrazení drahého výpočtu na mesoúrovni.

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

2. Metoda virtuálních prvků aplikovaná na problém mechaniky a vedení tepla

   Student se bude zabývat vývojem a aplikací metody virtuálních elementů, která umožňuje používat konečné prvky ve tvaru polygonu nebo polyhedronu s libovolným počtem vrcholů a s libovolným tvarem. Nejprve se student bude věnovat elastickému chování a poté materiálům s neelastickou odezvou. Téma je vypsáno společně s Ústavem matematiky, od studenta se očekává se pokročilejší znalost matematiky.

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

3. Simulace 3D tisku betonu na mesoúrovni

   Student se bude věnovat matematickému modelování 3D tisku betonu s využitím moderních numerických metod na několika úrovních: makro, meso i mikro. Informace mezi jednotlivými úrovněmi či modely budou přenášeny na nadřazené úrovně pomocí matematické homogenizace.

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

4. Simulace 3D tisku betonu na mesoúrovni

   Student se bude věnovat matematickému modelování 3D tisku betonu s využitím moderních numerických metod na několika úrovních: makro, meso i mikro. Informace mezi jednotlivými úrovněmi či modely budou přenášeny na nadřazené úrovně pomocí matematické homogenizace.

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

5. Stabilita a pevnost stavebních prvků z korozivzdorných ocelí v přírodních podmínkách

   Novým trendem mezi stavebními materiály je použití nerezových ocelí, u nichž je v současnosti nedostatek dlouhodobých pozorování procesů degradace konstrukčních vlastností. Testování nerezových 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 nerezové oceli a přispět k lepšímu a hlubšímu pochopení spolehlivosti konstrukcí z nerezové oceli.

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

6. Stanovení únavové životnosti moderních betonů

   Současné stanovení únavové životnosti betonových konstrukcí pracuje se snižováním napětí v jednotlivých prvcích. Tento přístup však nerespektuje degradaci mechanických vlastností vlivem působení cyklického zatížení a postupný rozvoj mikrotrhlin.

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

7. Využití metod umělé inteligence při řešení úloh stavebního inženýrství

   Téma je zaměřeno na využití metod umělé inteligence jako jsou umělé neuronové sítě, genetické algoritmy apod. při řešení úloh z oblasti navrhování a posuzování konstrukcí, např. optimalizace materiálů a konstrukcí, detekce poškození, spolehlivost konstrukcí apod.

   Školitel: Lehký David, prof. Ing., Ph.D.

1. kolo (podání přihlášek od 04.04.2023 do 31.07.2023)

1. Autonomní diagnostika dopravních konstrukcí včetně souvisejících procesů

   Téma zahrnuje vývoj a aplikaci nových postupů v problematice sběru dat o dopravních konstrukcích a stavbách včetně jejich dopravních charakteristik. Téma je orientováno na různé druhy dopravy, silniční, železniční, leteckou, vodní, speciální nebo více druhů současně. Předpokládá se orientace na dopravní vztahy, na kapacitu a vytíženost konkrétních dopravních cest, na rychlost přepravy či rychlost jízdy či zdržení, na obsazenost (vytíženost) dopravních prostředků nebo na parkování a odstavování dopravních prostředků, případně na tarifní politiku a jiné motivační faktory. Téma předpokládá orientaci jak na metody automatického sběru dat pomocí detektorů, tak na využití pokročilých metod matematické analýzy včetně metod strojového učení a umělé inteligence.

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

2. Efektivní pravděpodobnostní návrh betonových konstrukcí s využitím formátů bezpečnosti a metod plochy odezvy

   Téma zahrnuje analýzu pravděpodobnostních a polo-pravděpodobnostních přístupů pro návrh betonových konstrukcí za použití nelineárních výpočtových metod metodou konečných prvků. Zahrnuje rovněž vývoj a aplikaci metod plochy odezvy a metod citlivostní analýzy.

   Školitel: Novák Drahomír, prof. Ing., DrSc.

3. Homogenizace diskrétních multi-fyzikálních modelů betonu s využitím umělé inteligence

   Student se bude zabývat vývojem mesoúrovňového modelu betonu pro mechanické chování sdružené s dalšími fyzikálními úlohami (vedení tepla, transport hmoty). Tento model bude následně homogenizovat, aby mohl být vnořen do integračních dobů spojitého homogenního kontinua jako konstitutivní funkce. Součástí homogenizace bude také zahrnutí lokalizace deformace. Při homogenizaci bude následně využita umělá inteligence k nahrazení drahého výpočtu na mesoúrovni.

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

4. Navrhování styčníků ocelových konstrukcí pokročilým numerickým modelováním

   Téma je zaměřeno na numerické modelování základních konstrukčních detailů nosných konstrukcí, zejména styčníků. Standardizace výpočtu konstrukčních detailů pomocí MKP bude obsažena v aktuálně připravované normě EN 1993-1-14 Eurokód 3 - Navrhování ocelových konstrukcí – Část 1-14: Navrhování pomocí analýzy metodou konečných prvků. V přípojích ocelových konstrukcí reálně dochází ke vzniku koncentrací napětí a elastický výpočet MKP vede k velmi konzervativnímu návrhu ve srovnání s využitím tradičních normových postupů. V návrhovém numerickém modelu se obvykle zavádí pružno-plastické chování materiálu a posudek jednotlivých částí detailů je omezen limitním plastickým přetvořením 5 % pro všechny typy konstrukcí. Cílem disertační práce je podrobně analyzovat vliv a bezpečnost mezního plastického přetvoření pro deskostěnové numerické modely vybraného typu ocelových styčníků (např. tenkostěnných prvků nebo prvků z vysokopevnostních ocelí) a na jejím základě sestavit doporučení parametrů pro numerické modely konstrukčních detailů.

   Školitel: Vild Martin, Ing., Ph.D.

5. Stochastická nelineární analýza, identifikace poškozeni, vznik trhlin

   Téma zahrnuje analýzu pravděpodobnostních přístupů pro posouzení betonových konstrukcí za použití nelineárních výpočtových metod metodou konečných prvků. Zahrnuje rovněž vývoj a aplikaci metod identifikace pošlození na základě vzniku trhlin a data-driven přístupů.

   Školitel: Novák Drahomír, prof. Ing., DrSc.

6. Využití metod umělé inteligence při řešení úloh stavebního inženýrství

   Téma je zaměřeno na využití metod umělé inteligence jako jsou umělé neuronové sítě, genetické algoritmy apod. při řešení úloh z oblasti navrhování a posuzování konstrukcí, např. optimalizace materiálů a konstrukcí, detekce poškození, spolehlivost konstrukcí apod.

   Školitel: Lehký David, prof. Ing., Ph.D.