Geotechnický software pro numerické modely

Garant předmětu:

Jan Pruška, Alena Zemanová

Přednášející:

Jan Ježek, Jan Pruška, Daniel Turanský

Cvičící:

Jan Ježek, Jan Pruška, Daniel Turanský, Alena Zemanová

Předmět zajišťuje:

katedra geotechniky

Anotace:

Studenti se během kurzu seznamují s metodou konečných prvků, jakožto v současné době dominantním nástrojem pro numerické modelování v oblasti geotechniky. Důraz se klade zejména na představení základních principů metody konečných prvků a jejich následnou aplikaci na vybrané úlohy geotechniky. Během kurzu jsou představeny typy konečných prvků používaných v geotechnických aplikacích, materiálové modely vhodné pro popis deformace zemin a vybraná specifika spojená s numerickým modelování v geotechnice. Tyto znalosti jsou dále aplikovány při modelování základových a pažicích konstrukcí a stabilitních úlohách.

Požadavky:

Vypracování úloh řešených na cvičení a individuálního zadání dle domluvy.

Osnova přednášek:

1. Úvod do numerického modelování v geotechnice. Princip metody konečných prvků.

2. Základní rovnice a pojmy metody konečných prvků objasněné na elementárních 1D příkladech. Porovnání s přesným řešením.

3. Jednoduché úlohy rovinné deformace řešené metodou konečných prvků ručně a výpočetním programem.

4. Přehled běžných typů konečných prvků používaných v geotechnických úlohách.

5. Materiálové modely a jejich kalibrace z laboratorních zkoušek.

6. Sedání základového pasu. Vliv velikosti prvků a materiálových modelů. Strategie řešení nelineárních úloh.

7. Pažené stavební jámy. Fáze výpočtu a exkavační síly.

8. Pažené stavební jámy. Použití kontaktních prvků a modelování kotev.

9. Stabilita svahu. Ekvivalentní plastická deformace. Redukce smykové pevnosti.

10. Zavedení účinků vody do modelu. Ukázka vlivu hladiny vody na stabilitu svahu. Úvod do modelování proudění.

11. Ukázka vlivu velikosti modelované oblasti na příkladech.

12. Modelování konsolidace. Sednutí násypu na povrchu.

13. Rezerva. Procvičování modelování na příkladech.

Osnova cvičení:

Řešení úloh odpovídající probíranému tématu přednášky.

Cíle studia:

Cílem studia je uvedení do problematiky numerického modelování geotechnických úloh metodou konečných prvků a rozšíření popisu chování zemin o pokročilé materiálové modely.

Studijní materiály:

Šejnoha, M., Janda, T., Pruška, J., Brouček, M.: Metoda konečných prvků v geomechanice ! Teoretické základy a Inženýrské aplikace, Praha: Česká technika - nakladatelství ČVUT, 2015. ISBN 978-80-01-05743-8.

Lees, A.Geotechnical Finite Element Analysis: A Practical Guide, London, ICE publishing: 2016, ISBN 9780727760876

Výukové materiály programu GEO 5, 2020, https://www.fine.cz/geotechnicky-software/ (inženýrské manuály, teoretická část nápovědy)

Online nápověda GEO5 k programu MKP, 2020, https://www.fine.cz/napoveda/geo5/cs/program-mkp-01/

Poznámka:

Další informace:

https://geotechnika.fsv.cvut.cz/vyuka/magistr/135ygsm/

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Stavební inženýrství, obor Konstrukce pozemních staveb (povinně volitelný předmět)
• obor Konstrukce a dopravní stavby, zaměření Inženýrské konstrukce (povinně volitelný předmět)
• obor Konstrukce a dopravní stavby, zaměření Dopravní stavby (povinně volitelný předmět)
• Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, specializace Inženýrské konstrukce (povinně volitelný předmět)
• Stavební Inženýrství - konstrukce a dopravní stavby, specializace Dopravní stavby a geotechnika (povinně volitelný předmět)
• Stavební inženýrství - pozemní stavby, specializace Projektování pozemních staveb (povinně volitelný předmět)
• Stavební inženýrství - pozemní stavby, specializace Statika pozemních staveb (povinně volitelný předmět)