اندرکنش و خاک و سازه مخصوصا در حین زلزله یک موضوع اساسی برای مهندسین عمر است چرا که یک طراح بایستی تنشها و تغییر مکانهای بوجود آمده در فصل مشترک خاک و سازه را بخوبی ارزیابی نماید تا بتواند نکات ایمنی لازم را در طراحی ملحوظ بدارد. در این پایان نامه ابتداء مروری بر روشهای ریاضی مدل نمودن محیط پیوسته داریم آنگاه به بررسی دو بعدی و سه بعدی اندرکنش خاک و سازه پرداخته می شود و متدهای رایج در آنالیز دینامیکی مانند تقارن تشریح می گردد و برنامه کامپیوتری flush برای اندرکنش خاک ، سازه توضیح داده می شود. با استفاده از تئوری های تشریح شده نگارنده یک برنامه کامپیوتری برای یافتن تغییر مکان گرهی سیستم خاک - سازه ارائه می دهد. سازه مورد نظر با فرض کرنش مسطح و روش اجزاء محدود مدل می شود و ماتریس سختی جزء و کل محاسبه می شود سپس مقادیر ویژه و بردارهای ویژه محاسبه می شود و آنگاه سیستم خاک - سازه با روش مودال آنالیز تحلیل می شود. مزیت برنامه مذکور استفاده از آخرین تئوریهای ارائه شده جهت آنالیز دینامیکی مانند تئوری مرزهای ویسکوز است که می تواند اثرات بعد سوم را در تحلیل دو بعدی ملحوظ نماید. کسانیکه مایل باشند موضوع را دنبال نمایند می توانند برنامه فوق را برای انواع سازه ها مخصوصا سازه های زیرزمینی و نیروگاههای اتمی تعمیم دهند .

در این پروژه اثر کرنش های اولیه ناشی از انتقال حرارت ناپایدار در سدها وزنی و دیگر سازه های دو بعدی با استفاده از روش اجزاء محدود مورد بررسی قرار گرفته است . در جریان این پروژه یک برنامه کامپیوتری نوشته شد که توسط آن ابتدا با حل معادلات انتقال حرارت ناپایدار تحت شرایط محیطی مختلف زیر : -1 دمای سطحی معلوم در روی مرز -2 تبادل دما در روی مرز از طریق کنوکسیون (اثرات دمای محیط)-3 اثر لوله های خنک کننده جایگذاری شده در داخل بتن -4 اثرات ناشی از حرارت آزاد شده در اثر هیدراسیون سیمان - 5 اثرات (precoolingپیش خنک کنندگی) تاریخچه دما در داخل سد محاسبه شده و سپس با استفاده از مدل الاستیک خطی و با در نظر گرفتن تغییر شکل های ناشی از تغییرات دما بصورت کرنش اولیه و با استفا از روش اجزاء محدود، تاریخچه تنش های ناشی از حرارت محاسبه می شود در این پایان نامه برای حل معادلات انتقال حرارت ترکیبی از روش های اجزاء محدود و تفاوت های محدود مورد استفاده قرار گرفت . بدین طریق که مختصات مکانی از طری روش اجزاء محدود و پارامتر زمان از طریق روش تفاضل های محدود مورد تفکیک سازه قرار گرفت .با استفاده از برنامه کامپیوتری نوشته شده مثال های متعددی مورد تحلیل قرار گرفت و نتایج بدست آمده با نتایج و تحلیلی و نتایج کتب مرجع مورد مقایسه قرار گرفت . همچنین یک سد وزنی نیز مورد آنالیز قرار گرفت و نتایج بد آمده از آن مورد بررسی و تجزیه تحلیل قرار گرفت و پیشنهاداتی در مورد اثرات حرارت در سدهای وزنی ارائه گردید . علاوه بر این مدل ریاضی مورد استفاده و روش های کلاسیک و روش های عددی مختلفی ک در این زمینه وجود دارند نیز بتفضیل مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفت .

برای خاکهای نسبتا سست مقطع تونل را نمی توان در یک مرحله حفر نمود مگر اینک از روش sheild استفاده کنیم تا این روش بسیار گران و پرهزینه می باشد لذا روشهای ارزانتری برای جانشینی این روش پیشنهاد شده اند روش natm یکی از روشهای است بعنوان جانشینی برای روش sheild در زمینهای سست پیشنهاد شده است در ای روش حفاری و ساخت تونل در چند مرحله انجام می پذیرد نخست قسمت بالایی خاک تو شات کریت سطح تثبیت شده و در مرحله بعدی پوشش نهائی برای کاهش تغییر شکلها افزایش ضریب اطمینان اجراء می شود یک مدل اجزاء محدود برای مدل کردن رفتار غیر خطی مصالح (در مراحل حفاری و ساخت) بصورت عددی مورد نیاز می باشد.