Pokročilé stavební konstrukce a dopravní stavby

Hlavní činnosti v oblasti Pokročilých stavebních konstrukcí a dopravních staveb jsou zaměřeny na výzkum a vývoj nových a existujících nosných stavebních konstrukcí a konstrukcí dopravních staveb, aplikaci diagnostických a zkušebních metod v oblasti hodnocení aktuálního stavebně technického stavu existujících konstrukcí. Důraz je kladen na progresivní stavební konstrukce, technologie a návrhy revitalizačních stavebních opatření z hlediska zvýšení spolehlivosti, trvanlivosti a ekonomičnosti během celého životního cyklu, a to se zřetelem na vzájemnou provázanost a propojení sledovaných a řešených problémů. Nedílnou součástí je i experimentální ověřování nosných konstrukcí a systémů v laboratorních i terénních podmínkách, jakož i využití moderních simulačních metod. Významným výzkumným tématem je také rozvoj technologií BIM.

  • komplexní stavebně technické, materiálové a statické průzkumy dřevěných, zděných, betonových a ocelových stavebních konstrukcí, full-scale testing;
  • analýzy, návrhy rekonstrukce, sanace a revitalizace stavebních konstrukcí, včetně mostních;
  • experimentální ověřování skutečného působení a únosnosti ocelobetonových konstrukčních prvků z progresivních materiálů;
  • analýzy a dlouhodobá hodnocení povrchů a konstrukcí vozovek, diagnostika vozovek, výzkum a vývoj nových materiálů a full-scale zkoušení konstrukcí vozovek;
  • stanovení charakteristik dopravy, modelování dopravy včetně pohybu osob, návrh dopravních opatření pro bezpečnost provozu, modelování šíření požáru a návrh požární bezpečnosti budov a dopravních staveb;
  • moderní a efektivní drážní konstrukce s ohledem na životní prostředí, železniční konstrukce pro vysokorychlostní tratě, monitoring a diagnostika drážních staveb;
  • zkoušení konstrukčních prvků, detailů a modelů za extrémního mechanického a teplotního namáhání, včetně dynamických a únavových zkoušek;
  • studium stavebně-fyzikálních procesů šikmých zelených střech, progresivních tepelných izolací dřevostaveb a energeticky soběstačných objektů.
  • problematika robotické výstavby
  • komplexní metody vyšetřování odezvy stavebních konstrukcí a konstrukčních prvků s ohledem na jejich spolehlivost a životnost.
  • modelování pohybu osob a modely šíření požáru
  • poradenství při implementaci BIM
  • extra rozměrný 3D tisk, skenování a pokročilé modelování – rychlá tvorba extra velkých funkčních prototypů až do velikosti 690x690x1900 mm pomocí největší FDM tiskárny na trhu a optického skeneru.

Výzkum v oblasti geotechniky se zaměřuje na:

  • vlastnosti geomateriálů a jejich mechanického chování v interakci s geotechnickými konstrukcemi; výzkum v oblasti využívání geotermální energie z geologického prostředí;
  • vyvinutí a verifikace metodiky pro ověřování praktických aplikací terénních a laboratorních měření, vyhodnocování (včetně matematického modelování) a vývoje metodik v oblasti geotechnických metod průzkumu a diagnostiky základových podmínek staveb;

Další významnou oblastí zájmu je výzkum, vývoj a praktické aplikace komplexních metod vyšetřování odezvy stavebních konstrukcí a konstrukčních prvků s ohledem na jejich spolehlivost a životnost:

  • Analýza nosných konstrukčních systémů – podpora experimentálního ověřování vlastností stavebních konstrukcí s využitím moderních simulačních metod umožňujících výrazné snížení nutného počtu simulací; teoretické ověřování vlastností stavebních konstrukcí s využitím analytického či numerického řešení metodou konečných prvků a dalšími metodami.
  • Podpora navrhování konstrukcí pomocí interdisciplinárních přístupů – simulační metody; optimalizace návrhu konstrukcí deterministickým a stochastickým přístupem.
  • Provedení výpočtu a simulací – matematické modelování konstrukčních detailů, prvků a dílců;

– simulace namáhání konstrukcí s využitím experimentálních dat;

– simulace extrémního namáhání konstrukčních prvků;

– statistické simulace a vyhodnocení;

– modelování vybraných technologických procesů;

– zpracování dat z měření „in situ“.

  • Vývoj a verifikace nových metodik – pro ověřování praktických aplikací z hlediska analýzy živostnosti; zdokonalení a aplikace ucelené metodiky komplexní analýzy prvků z cementových kompozitů.