Detail předmětu
Aplikace inženýrských úloh z geotechniky
Akademický rok 2024/25
NFB014 předmět zařazen v 1 studijním plánu
NPC-SIS zimní semestr 2. ročník
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.
Kredity
5 kreditů
Jazyk studia
čeština
semestr
zimní
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Způsob a kritéria hodnocení
zápočet a zkouška
Vstupní znalosti
Mechanika zemin,Zakládání staveb,Podzemní stavby, Pružnost a plasticita.
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.
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
POTTS, David M., et al. Finite element analysis in geotechnical engineering: theory. London: Thomas Telford, 1999. ISBN 0-7277-2753-2 (en)
POTTS, David M., et al. Finite element analysis in geotechnical engineering: application. London: Thomas Telford, 2001. ISBN 0-72-772783-4 (en)
HERLE, Ivo. Základy matematického modelování v geomechanice. Praha: Karolinum, Učební texty Univerzity Karlovy v Praze, 2003. 802460745X (cs)
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)
NAKAI, Teruo. Constitutive Modeling of Geomaterials: Principles and Applications. CRC Press, 2012. 978-0415557269 (en)
DESAI, Chandrakant S. Elementary Finite Element Method. Prentice Hall, 1978. 9780132566360 (en)
POTTS, David M., et al. Finite element analysis in geotechnical engineering: application. London: Thomas Telford, 2001. ISBN 0-72-772783-4 (en)
HERLE, Ivo. Základy matematického modelování v geomechanice. Praha: Karolinum, Učební texty Univerzity Karlovy v Praze, 2003. 802460745X (cs)
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)
NAKAI, Teruo. Constitutive Modeling of Geomaterials: Principles and Applications. CRC Press, 2012. 978-0415557269 (en)
DESAI, Chandrakant S. Elementary Finite Element Method. Prentice Hall, 1978. 9780132566360 (en)
Nabízet zahraničním studentům
Nenabízet
Předmět na webu VUT
Přednáška
13 týdnů, 2 hod./týden, nepovinné
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.
Cvičení
13 týdnů, 2 hod./týden, povinné
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. Prezentace individuálního zadání.