자연 지반은 일반적으로 층이 지고 기울어져 있으며, 각 직교 방향으로 다른 강성값을 가질 수 있습니다. 아래 그림과 같이 지반 층은 전체 x축과 요소 x’축이 각도 를 이루는 요소 직교 방향 x’와 z’에서 직교-이방성을 나타냅니다.

<직교 이방성 모델>

이와 같은 직교이방성은 층리(단층)방향의 접선방향과 법선방향의 강성을 별도로 지정하는 것으로 모사합니다. 층리의 법선방향의 강성은 일반적으로 접선방향에 비해 감소되며, 이방성 방향의 전단강성은 전단탄성계수(G)로 정의합니다. 완전등방성의 경우 , 이 각각 , 와 동일하게 설정되며, G는   의 관계가 됩니다.

횡등방성 재료는 등방성을 가지는 횡단면과 이에 수직한 축으로 정의가 되는 재료 모델입니다. 횡단면 내에서는 물리적인 특성이 동일하고, 수직 방향으로는 이와 다른 특성을 갖습니다.

• 횡단면 평면 외(out of plane) 물성 :  , ,

• 횡단면의 평면 내(in plane) 물성 :  , ,

여기서 은 횡단면의 수직 축에 대한 탄성계수, , 와 , 는 각각 수직 축과 횡단면의 다른 축들이 이루는 평면의 프와송비와 전단계수 입니다.

경사각(dip angle) 과 경사방향(dip direction) 에 해당하는 두 각에 의해서 해당 재료의 국부좌표계가 정의되고, 경사면과 수평면의 기준 축 과 는 일치하지 않기 때문에, 실제 변환행렬을 구성할 때는 에서 두 평면의 기준 축 사이의 각도에 해당하는 편각()을 뺀 보조각(auxiliary angle) 를 이용합니다.