탄성-완전소성 거동을 보이는 Mohr-Coulomb 모델을 개선한 것으로, 비선형 탄성모델과 탄소성 모델을 조합하여 실트나 모래질 지반의 거동특성에 적합하도록 개발된 모델 입니다. Modified Mohr-Coulomb 모델은 전단항복과 압축항복이 서로 영향을 미치지 않는 이중 경화거동을 모사할 수 있습니다. 초기 편차응력에 의해 재료의 강성이 감소하고 축방향 변형이 발생하는 거동은 Hyperbolic(비선형탄성) 모델과 유사할 수 있으나, 탄성이론 보다는 소성이론에 가깝고, 지반의 팽창각을 고려하며, 항복캡 (yield cap)을 적용하는 부분에서 다릅니다.

주요 비선형 파라미터는 아래와 같습니다.

[탄성계수]

이 모델은 mohr coulomb보다 좀 더 정밀한 재료 모델입니다. 그래서 재하시와 제하시의 탄성계수를 다르게 입력할 수 있는데, 일반적인 경우, 제하시 탄성계수를 보다 크게 입력하여, 굴착을 모사할 때 굴착면에서 응력해방에 의한 융기(부풀어 오르는 현상)를 막을 수 있습니다.

[기준압]

비선형 탄성 곡선에서 특정 강도에 대한 삼축시험에서의 기준응력입니다.

[Power Law 비선형 탄성 모델 계수]

일반적으로 모래인 경우 0.5의 값을 사용합니다.

[공극률]

흙 입자 부분의 용적에 대한 공극의 용적비를 공극비라 하며, 여기서 공극률은 공기, 물을 포함한 흙 전체 용적에 대한 공극의 용적비를 의미합니다. 따라서 공극비와 달리 1 이상의 값을 가질 수 없으며, 일반적으로 0.6의 값을 갖습니다.

[KNC]

KNC는 정규압밀된 지반에서의 K(토압계수) 비율입니다. 즉, 최대 수직응력이 작용할 때의 유효 수평응력의 비입니다. 이는 1-sin(내부마찰각) 으로 표현할 수 있으며, 일반적인 점토의 경우 내부마찰각이 zero 에 가깝기 때문에 1에 가까운 값을 갖습니다. 단 '0(zero)'보다 작을 수는 없습니다.

[전단 마찰각 / 극한 팽창각 / 점착력]

Mohr coulomb 재료모델의 비선형 파라미터중 마찰각, 팽창각, 점착력과 동일합니다.

[캡(Cap)]

지반에서는 과도한 압축력이 발생한 경우에, 압축 파괴가 발생하는 경우가 있습니다. 보통의 경우, 파괴가 발생하는 압축력의 정도가 매우 크며, 일반적인 Mohr-Coulomb의 경우 이 부분을 고려하지 않아도 실제 흙을 모사하는데 문제가 없습니다. 하지만, 압축에서의 보다 정확한 거동을 모사하기 위해서, 이 모델은 압축파괴를 고려하는데, 원이나 타원과 같은 모양으로 고려하기 때문에 이를 Cap이라고 명칭합니다.

[선행압밀]

압축파괴가 일어나는 압력을 사용자가 입력할 수 있습니다.

[캡 형상 계수]

이 변수를 이용해서 항복함수 형상인 Cap의 모양을 변화시킬수 있습니다. 보다 자세한 알고리즘은 해석메뉴얼 Ch.4를 참고해 주시기 바랍니다.