تحلیل پدیده روانگرایی یکی از چالش برانگیزترین مسائل ژئوتکنیک لرزه ای است که در سالهای اخیر توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. خسارات زیاد ناشی از این پدیده، محققین را به شناخت بهتر رفتار و آنالیز دقیق تر این پدیده ترغیب کرده است. ارزیابی پتانسیل روانگرایی به دلیل تعدد پارامترهای دخیل، ماهیت ناهمگن خاک و تصادفی بودن پدیده زلزله یکی از مسائل پیچیده در مسائل مهندسی ژئوتکنیک می باشد. ارزیابی پتانسیل روانگرایی به طور کلی شامل روش های قطعی و روش های احتمالاتی می باشد. روش های قطعی علیرغم سادگی، قادر به در نظر گرفتن عدم قطعیت ها نمی باشد. با توجه به ماهیت ناهمگن خاک و بارگذاری زلزله که ماهیتی تصادفی دارند، تحلیل قطعی این پدیده به نظر نمی رسد از دقت کافی برخوردار باشد و روش های مبتنی بر آمار و احتمالات همچون روش های تحلیل قابلیت اعتماد کارایی بهتری نسبت به روش های قطعی دارند. تحلیل قابلیت اعتماد یکی از مناسب ترین روش ها برای در نظر گرفتن عدم قطعیت ها می باشد. این روش ها قادر هستند با ایجاد چارچوبی منطقی، میزان عدم قطعیت ها را با توجه درجه اهمیت سازه به صورت کمی در طراحی لحاظ کنند. در این پایان نامه آنالیز قابلیت اعتماد پدیده روانگرایی با بکارگیری روش شبیه سازی مونت کارلو مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه موردی موارد روانگرایی زلزله لوماپریتا به خوبی نشان می دهد که روش های قطعی، از دقت کافی برخوردار نیستند و روش های قابلیت اعتماد از کارآیی بالاتری برخوردارند. استفاده از روش های تحلیل قابلیت اعتماد به دلیل نیاز به اطلاعات آماری، برنامه نویسی و حجم محاسباتی بالاتر چندان مورد استقبال مهندسین حرفه ای نیست. به منظور رفع این مشکل با استفاده از موارد تاریخچه ای موجود و بکارگیری روش شبیه سازی مونت کارلو مدلی احتمالاتی بر اساس رابطه fs-pl ارایه گردید. با استفاده از این رابطه پیشهادی می توان احتمال وقوع روانگرایی را بر اساس ضریب اطمینان قطعی به سادگی و بدون نیاز به اطلاعات آماری محاسبه کرد. رابطه پیشنهادی با دو مدل احتمالاتی توسعه داده شده توسط juang et al. (2012) وidriss and boulanger (2010) سازگاری خوبی داشته و از دقت کافی برخوردار است.

ریزشمع ها، شمع های حفاری شده و تزریق شده با قطر کوچک هستند که جهت تقویت پی ها (تقویت تحت بارهای استاتیکی و بارهای لرزه ای) بکار می روند. مشاهدات تجربی نشان داده است که ریزشمع ها تحت بارگذاری دینامیکی بدلیل انعطاف پذیری بالای خود بسیار خوب رفتار می کنند. در واقع مشاهدات زلزله 1995 کوبه عملکرد خوب شمع های اصطکاکی را تحت بار دینامیکی نشان داده است. لیکن، رفتار دینامیکی ریزشمع ها بدلیل محدودیت تعداد آزمایشات مقیاس واقعی و مدل های آزمایشگاهی بعلاوه محدودیت میزان مطالعات مدل عددی ریزشمع بطور کامل درک نشده است. محتوای این پایان نامه بر مدل سازی اجزای محدود ریزشمع منفرد و گروه ریزشمع ها تحت بارگذاری دینامیکی متمرکز است. نرم افزار اجزای محدود abaqus جهت مدل سازی بکار برده شد. در ابتدای کار نتایج تجربی بدست آمده از آزمایشات سانتریفوژ جهت شبیه سازی و مقایسه نتایج عددی با آن مورد بررسی قرار می گیرد. سپس با توجه به پارامترهای آزمایشگاهی شروع به مدل سازی عددی می شود. در این مدل ها سازه فوقانی بصورت یک جرم با یک درجه آزادی (sdof) بر بالای ریزشمع ها قرار گرفته است. مطالعات پارامتری در شرایط مختلف و با متغیرهای مختلف شامل میزان بارگذاری، سختی خاک، شدت ارتعاش وارده، فرکانس ارتعاش وارده، و پریود طبیعی سازه در حالت دینامیکی و تأثیرات آنها بر تغییر شکل ها و لنگرهای خمشی در امتداد طول ریزشمع صورت گرفته است. شیب دار بودن ریزشمع ها باعث سختی جانبی بیشتر و در نتیجه باعث جابجایی و شتاب کمتر در سر ریزشمع در مقایسه با ریزشمع های قائم می شود. شیب ریزشمع ها تأثیری بر میزان کرنش ها در خاک ندارد، بدین معنی که هیچ تنش اضافی به خاک منتقل نمی شود. لیکن شیب دار بودن ریزشمع، لنگر خمشی سر ریزشمع را افزایش می دهد که این بدلیل افزایش سختی محوری ریزشمع های مایل و شرایط گیرداری سرشمع است.