弾性-完全塑性挙動をするMohr-Coulomb モデルを改善したもので、非線形弾性モデルと弾塑性モデルを組み合わせてシルトや砂質地盤の挙動プロパティに適合するように開発されたモデルです。修正 Mohr-Coulombモデルはせん断降伏と圧縮降伏が互いに影響を及ぼさない二重硬化挙動が描写できます。初期偏差応力によって材料の剛性が減少し、軸方向ひずみが発生する挙動は双曲線(非線形弾性)モデルと類似であることもありますが、 弾性理論よりは塑性理論に近く、地盤のダイレイタンシー角を考慮し、降伏CAP(yield cap)を適用する部分で異なります。

主要非線形パラメータは以下のようになります。

弾性係数

このモデルはmohr-coulombよりもう少し精密な材料モデルです。そのため、載荷時と除荷時の弾性係数を違う値に入力できますが、一般的な場合、除荷時の弾性係数よりも大きく入力して掘削を描写する際に掘削面で応力解放による隆起(盛り上がる現象)が防げます。

基準圧

非線形弾性曲線で特定強度に対する三軸試験での基準応力です。

Power Law 指数

一般的に砂の場合0.5の値を使用します。

空隙率

土の粒子部分の容積に対する空隙の容積比を空隙比といい、ここで空隙率は空気、水を含む土全体の容積に対する空隙の容積比を意味します。したがって空隙比とは違く1 以上の値は持てなく、一般的に0.6の値を持ちます。

KNC

KNCは正規圧密された地盤でのK(土圧係数)比率です。つまり、最大垂直応力が作用する時の有効水平応力の比です。これは1-sin(内部摩擦角) で表現できて一般的な粘土の場合内部摩擦角がzeroに近いので1に近い値を持ちます。ただし、'0(zero)'より小さいことはありません。

せん断摩擦角 / 最大ダイレイタンシー角 / 粘着力

Mohr coulomb 材料モデルの非線形パラメータの中で内部摩擦角、ダイレイタンシー角、粘着力と同じです。

CAP

地盤では過度な圧縮力が発生した場合に圧縮破壊が発生する場合があります。一般的な場合、破壊が発生する圧縮力の程度が非常に大きく一般的なMohr-Coulombの場合にはこの部分を考慮しなくても実際の土を描写するには問題ありません。しかし、圧縮でのより正確な挙動を描写するためにはこのモデルは圧縮破壊を考慮するに円や楕円のような形に考慮するためにこれをCAPと名称します。

先行圧密時平均有効応力

圧縮破壊が起きる圧力をユーザーが入力できます。

CAP形状係数

この変数を利用して降伏関数の形状であるCAPの形を変化させることができます。より詳しいアルゴリズムについては解析マニュアルCh.4を参考してください。