일반적으로 암반(경암, 연암 등)에 대해서 적용되는 것으로 일본 전력중앙연구소, 하야시, 히비노에 의해서 제안된 구간 별 선형 모델입니다. 각 시공단계별로 강성이 다르지만, 하나의 시공단계 내에서는 강성이 고정 값이 되도록 정식화된 모델입니다. 즉, 이 모델의 재료 물성값은 하중단계별로 고정되어 있기 때문에 하중단계별로 반복해석은 필요하지 않습니다.

파괴포락선에 대해서 모아원이 접근함에 따라서 암반의 내부결합상태가 완화되어 탄성계수는 감소하고, 프와송비는 증대하는 것으로 가정합니다. 따라서 모아원과 파괴포락선 사이의 상대 거리에 따라서 구간별로, 탄성계수와 프와송비가 결정되는 방식입니다.

<D-min 모델의 파괴포락선과 모아원>

주요 비선형 파라미터는 아래와 같습니다.

아래 수식과 같이 초기 상태와 한계상태에서의 재료특성을 입력하게 되면, 소성정도에 따라서 한계상태의 재료특성으로 진행하게 됩니다.

여기서,  는 초기 탄성계수, 는 한계 탄성계수, 은 비선형 재료 계수, 는 초기 프와송 비, 는 한계 프와송 비, 은 비선형 재료 계수입니다.

모아원 계수()와 완충 지수()는 초기 탄성계수()가 증가함에 따라서 같이 증가하는 경향이 있습니다. 삼축압축시험 결과를 바탕으로 일본 도로공단이 1986년에 정리한 각종 암석의 모아원 계수()와 완충 지수()와 초기 탄성계수()과의 관계는 아래 표와 같습니다.

<표. 초기 탄성계수에 따른 파라메터 (일본 도로공단, 1986)>