در زلزله های بزرگ مشاهده می شود، که حضور لایه روانگرا سبب آسیب های جدی در پی های شمعی شده است. با توجه به کاربرد وسیع پی های شمعی، ایمنی شمع ها در زمان زلزله از اهمیت ویژه ای برخوردار است. مطالعات پس از وقوع زلزله در خاک روانگرا نشان داده است که گسیختگی ها فقط در سرشمع ها بوجود نیامده است بلکه در قسمت های پایین تر نیز، ترک وگسیختگی مشاهده شده است. نتایج بدست آمده از این پدیده نشان داد که هم نیروی ناشی از سازه و هم اندرکنش سینماتیکی بین شمع و خاک نقش مهمی در رفتار مکانیکی شمع ها دارد. از آنجایی که تأثیر روسازه در تحلیل های اندرکنش شمع – خاک موثر است در نتیجه تحلیل باید براساس اندرکنش شمع – خاک – سازه صورت گیرد. مدل های متعددی برای تولید فشار آب حفره ای ارائه شده است و از آنجایی که این مدل ها برای نمونه های خاصی در آزمایشگاه تعریف شده اند در شبیه سازی عددی کاربرد زیادی ندارند زیرا در برنامه های عددی مدل باید جامع و کلی باشد. در این تحقیق جهت مدل سازی روانگرایی، از مدل فین به دلیل سادگی و مطابقت آن با مسائل واقعی استفاده شده است. در این تحقیق از روش تفاضل محدود (fdm)، جهت بررسی تأثیر ضخامت لایه روانگرا، شیب لایه روانگرا و تراز آب زیرزمینی بر پی های شمعی استفاده شده است. نتیجه بیانگر آن است که با افزایش شیب لایه روانگرا، لنگر خمشی ماکزیمم، افزایش می یابد ولی شیب این نمودارها در ترازهای آب پایین (نزدیک به سطح زمین) بیشتر است. این نوع رفتار در نیروی برشی ایجاد شده در شمع ها نیز مشاهده شده است.

به دلیل پیشرفت جمعیت و نیاز روزافزون به فضاهای شهری، مسیرهای تونل مترو به سرعت گسترش یافته¬اند. از دیگرسو، گودبرداری¬های کم عمق، نیمه عمیق و عمیق شهری برای دسترسی به فضای بیشتر جهت کاربردهای تجاری و مسکونی در دستورکار پروژه¬های عمرانی شهری قرار گرفته است. لذا اثر متقابل حضور تونل¬های شهری در مجاورت گودبرداری¬های در حال انجام و بررسی اثر حضور تونل بر تغییرشکل¬های مازاد دیواره گودبرداری، مورد تحلیلی این پایان نامه بوده است. در این تحقیق، بخشی از خط 1 متروی تهران در مجاورت پروژه گودبرداری پارکینگ طبقاتی صدر به عنوان مورد مطالعاتی قرار گرفته و پس از آن با توجه به گسترش استفاده از تونل¬های حفرشده با دستگاه tbmدر حفاری مسیرهای شهری، اثر فاصله این تونل¬ها از سطح زمین و دیواره گودبرداری، در عمق¬های مختلف 9، 18 و 27 متری گودبرداری مورد تحلیل با نرم¬افزارهای المان محدود abaqus 6.11 و plaxis 8.5 قرار گرفته است. در تحلیل¬های انجام شده، روش پایدارسازی گودبرداری، استفاده از المان¬های پیش¬تنیده انکر می¬باشد.در انتهای بررسی نیز مدل رفتاری غیرخطی هیپربولیک دانکن (1980) با استفاده از کدنویسی به نرم¬افزار المان محدود abaqus 6.11 افزوده شده و نتایج آن با مدل رفتاری موهر- کولمب مقایسه گردیده است. لذا براساس نتایج این پایان نامه، فواصل موثر تونل¬های مکانیزه از دیواره¬های گودبرداری در عمق¬های متغیر حضور تونل، تعیین شده است. ارائه ناحیه تاثیر تونل¬های مکانیزه بر دیواره گودبرداری می¬تواند به عنوان پیش فرضی در پروژه¬ها و تحلیل¬های مشابه قرار گیرد. از دیگر نتایج این پایان نامه، افزودن مدل رفتاری دانکن (1980) و مقایسه با مدل موهر- کولمب می-باشد که مدل افزوده شده از لحاظ تخمین تغییرمکان افقی دیواره، تخمین واقعی نشست پشت دیواره و کاستن از بالازدگی کف گودبرداری مناسب¬تر از مدل خطی موهر- کولمب می¬باشد.

امروزه پی های شمعی در سکو های دریایی، پل ها و سا ختمان-های بلند، استفاده ی وسیعی دارند که باید در برابر نیرو های جانبی ناشی از زلزله، باد، موج دریا و ... مقاومت نمایند. تا کنون برای تخمین ظرفیت باربری جانبی شمع ها عموماً از منحنی مبتنی بر آزمایشات صحرایی استفاده شده است. با این وجود ارائه ی یک رابطه ی عمومی ظرفیت باربری جانبی (مشابه ظرفیت باربری قائم) برای شمع ها، یک نیاز اصلی در مهندسی ژئوتکنیک است. در این تحقیق، با انجام تحلیل های سه بعدی غیرخطی بر مبنای روش اجزای محدود به کمک نرم افزار openseespl، رفتارشمع تحت بار جانبی استاتیکی در خاک ماسه ای مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین عوامل تأثیرگذار روی ظرفیت بار بری شمع، از قبیل مشخصات هندسی شمع و پارامتر-های ژئوتکنیکی خاک از قبیل مورد بررسی قرار گرفته-، میزان تأثیر این پارامتر ها ارزیابی شده و در نهایت رابطه ی پیشنهادی ظرفیت بار بری جانبی استاتیکی شمع ها در خاک ماسه ای، ارائه شده است.