مدلسازی لوله های مدفون یکی از مباحثی است که در مهندسی عمران به خصوص طراحی شریان های حیاتی مطرح است.از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر رفتار لوله های مدفون تحت اثر امواج لرزه ای، وقوع پدیده روانگرایی می باشد. در خلال وقوع روانگرایی، افزایش اضافه فشار آب حفره ای یکی از پارامترهای مهم و موثر است. از اهداف این مطالعه می توان به تعیین نقاط بحرانی و بازه زمانی تأثیرگذار از نظر تغییرات اضافه فشار آب حفره ای اشاره نمود که علیرغم اهمیت در طراحی لوله های مدفون، در پژوهش های انجام شده قبلی لحاظ نگردیده است. در این تحقیق، به منظور بررسی رفتار لوله های مدفون در خاکهای با پتانسیل روانگرایی بالا تحت اثر امواج لرزه ای، مدلسازی عددی بر اساس آزمایشات لینگ و همکارانش انجام شده است. در این راستا پس از مدلسازی توسط نرم افزار اجزای محدود abaqus، نسبت به صحت سنجی نتایج مدل عددی توسط نتایج آزمایشگاهی اقدام شده است. پس از تأیید نتایج مدل، به بررسی تأثیر عمق کارگذاری لوله مدفون بر پارامتر اضافه فشار آب حفره ای پرداخته شده است. بدین منظور نتایج حاصل از مدلسازی برای سه عمق متفاوت و در نقاط گوناگون واقع بر محیط و اطراف لوله مورد بررسی قرار گرفته است که این نتایج مشخص گردید : با افزایش عمق کارگذاری لوله مدفون، نسبت اضافه فشار آب حفره ای و زمان لازم برای استهلاک اضافه فشار آب حفره ای افزایش می یابد. همچنین مقدار نسبت اضافه فشار آب حفره ای برای ترازهای یکسان، در نقاط واقع بر محیط لوله کمتر از نقاط بررسی شده در محیط خاک می باشد.

در سال های اخیر استفاده از شمع ها در زیر سازه های مهمی همچون تجهیزات نیروگاهی، مجتمع های پتروشیمی سازه های دریایی و پل ها گسترش زیادی یافته است. طراحی ایمن و اقتصادی این نوع پی ها تحت اثر بارهای دینامیکی جانبی از اهمیت ویژ های برخوردار است. چنانچه نسبت نیروهای جانبی به نیروهای قائم کوچک باشد از نیروهای جانبی صرف نظر می شود در غیر این صورت تحلیل شمع تحت اثر بار جانبی الزامی بوده و بایستی با روش های مناسب اثر بار جانبی بر رفتار شمع تحلیل شود. همچنین توجه به این مسئله که اندرکنش شمع و خاک به همراه اثرات ناشی از نیروهای زلزله از پیچیدگی های زیادی برخوردار است نیاز به استفاده از روش های عددی برای تحقیق و شناخت هرچه بیشتر این موضوع را روشن می کند. در تحقیق حاضر به مدل سازی سه بعدی گروه شمع بتنی با استفاده از نرم افزار abaqus و فرض محیط خاک به صورت الاستو پلاستیک با مدل رفتاری موهر- کولمب، به مطالعه بررسی زلزله نورتریج با توجه به اندرکنش خاک – شمع و عدم اندر کنش خاک و کلاهک بر رفتار گروه شمع در حالتهای مختلف پرداخته خواهد شد. پارامترهای متغیر شامل تغییر طول شمع، تغییر قطر شمع و تغییر سختی کلاهک می باشد. همچنین گروه شمع در دو حالت شمع دایره ای و شمع مستطیلی (بصورت معادل) مدل شده و مقایسه شده اند. تاثیر نوع زلزله بصورت تاریخچه زمانی و برای مدلسازی اثر اندرکنش خاک- شمع و پدیده انتشار امواج در خاک، از روش حل مستقیم و مرز جاذب استفاده شده است. در نهایت اثر رکورد زلزله بر رفتار گروه شمع با رسم نمودارهای بیشترین مقادیر جابجایی قائم و تنش تحمل شده در مرکز کلاهک، ارزیابی شده است.نتایج نشان می دهد که با افزایش طول و قطر شمع و سختی کلاهک از میزان جابجایی و تنش تحمل شده در کلاهک کاسته خواهد شد. این مقدار در حالت اندرکنش خاک – شمع نسبت حالت عدم اندرکنش خاک و کلاهک کمتر است.