مدلسازی همزمان تحلیلی-عددی اندرکنش خاک-اجزای سازه ای پل قطارشهری از پیچیدگی های فنی زیادی برخوردار است. اجزای این سازه شامل گروه شمع های مسلح، کلاهک بتن مسلح فوقانی، پایه های بتن مسلح و عرشه بتن مسلح فوقانی می شود. هر یک از این اجزا دارای اندرکنش های متقابلی با یکدیگر هستند که منجر به مساله ای با اندرکنش های چندگانه می شود. در این مطالعه، روش عددی اجزای محدود سه بعدی برای غلبه بر دشواری های این مدلسازی مختلط پیچیده درنظرگرفته شده است. شمع های پی تحت اثر همزمان نیروهای محوری و جانبی قرار دارند. مشخصات سختی و مقاومتی لایه بندی واقعی خاک در مدلسازی های زیرسازه درنظر گرفته شده است. معادلات تحلیلی مرتبط برای استخراج پارامترهای لازم مدلسازی سه بعدی بکار گرفته شده اند. برای نیل به این منظور، روابط و ضوابط تحلیلی-محاسباتی و کنترلی پنج آیین نامه معتبر آشتو، نشریه 139، آیین نامه بارگذاری لرزه ای پل های راه و راه آهن، آیین نامه API-2A و آیین نامه 2800 بکار گرفته شده است. خروجی های مدلسازی اندرکنشی شامل نتایج تلاش های داخلی سازه و زیرسازه و تغییرشکل های مدل سه بعدی می باشد. تحلیل دینامیکی طیفی و تحلیل مودال جهت استخراج پاسخ های مدل انجام شده است. نتایج این مطالعه قابلیت های محافظه کارانه ترکیب دو روش تحلیلی آیین نامه ای و اجزای محدود سه بعدی را برای ارزیابی اندرکنش های چندگانه خاک-سازه نشان می دهد. همچنین در مطالعه حاضر تغییرشکل های افقی جهت محور طولی x معمولا در حد یک چهارم تا یک دوم تغییرشکل های افقی جهت محور عرضی y پلان سازه مجموعه عرشه-ستون ها-سرشمع-شمع-لایه خاکی بدست آمده است. دو حالت اثر ریزش و عدم ریزش خاک در استخراج تغییرشکل های جانبی پل قطارشهری در کنار ترکیبات بارگذاری بهره برداری و نهایی (لرزه ای) منظور شده است. مطابق نتایج اجزای محدود سه بعدی بزرگ ترین تغییرشکل جانبی عرضی مدل اندرکنشی سازه پل-سرشمعی-گروه شمع-لایه های خاکی تحت ترکیبات بارگذاری لرزه ای (نهایی شامل زلزله)، معادل 105/41 میلی متر در جهت محور y بدست آمده است، که از مقدار مجاز 1/200 آیین نامه ای که برابر حدود 167 میلی متر است، کوچک تر و در حدود قابل قبولی بدست آمده است.
