Numerické modelování v aplikované geologii

Sylabus

Mechanika zemin: 1. Matematické základy 1.1 Kontinuum 1.2 Napetí 1.3 Přetvoření 2. Shrnutí chování zemin 3 Konstitucní modelování zemin 3.1 Parametry versus stavové promenné 3.2 Pružnost 3.3 Elasto-plasticita 3.4 Hypoplasticita 4. Numerické metody 4.1 Bilancní rovnice 4.2 Metoda sítí 4.3 Metoda konecných prvků 4.4 Metoda oddelených prvků 5. Geotechnický software

Mechanika hornin: 1. hodina - představení předmětu, pole napětí a přetvoření v kontinuu i diskontinuitní hornině, tuhost, pevnost horniny, vývoj trhlin 2. hodina - představení a popis nejdůležitějších kódů pro řešení geotechnických problémů týkající se mechaniky skalních hornin, možné typy úloh, příklady z praxe, case study - interakce masivu a tunelu

Anotace

Mechanika zemin: V předmětu se studenti seznámí se základy matematického modelování v geomechanice (mechanika zemin a mechanika hornin) a v hydrogeologii. Po definici potřebných pojmů mechaniky kontinua (napětí, přetvoření) se studenti seznámí se strukturou a způsobem kalibrace záklaních materiálových (konstitučních) modelů pro zeminy, jako jsou modely elastické a model Mohr-Coulombův. Poté jsou probrány metody řešení geotechnických úloh (metoda sítí, metoda konečných prvků) a předvedeny příklady nejčastěji používaného software. V rámci cvičení pak studenti v Introductory verzi software Plaxis řeší základní geotechnické úlohy (stabilita svahu, sedání plošného základu).

Mechanika hornin: Numerické modelování v aplikované geologii z pohledu mechaniky skalních hornin se týká pole napětí a přetvoření v kvazikřehkých materiálech - přírodních minerálních asociací, které vykazují značnou soudržnost jednotlivých komponentů i relativně velkou tuhost a pevnost jako celku. Výklad o modelování je zaměřen na rozdíly v přístupech klasické mechaniky kontinua a diskontinuitního horninového masivu. Důraz je kladen na kritérium pevnosti, které je spojeno mikrodynamikou vývoje trhlin při dosažení ultimátních napětí. Jsou představeny nejdůležitější numerické kódy pro řešení geotechnických problémů týkajících se interakce skalního masivu a antropogenních struktur.