GTS NX 에서는 Hardening soil 재료 모델과 Hardening soil with small strain stiffness 재료모델을 사용할 수 있습니다.

사용 상의 차이점으로 Hardening soil with small strain stiffness 모델은추가적으로 2 개 값을 필요로 합니다.

본 문서에서는 설명을 쉽게하기 위해 주응력 및 주변형률 공간에서 재료 모델을 설명합니다. 응력및 변형률의 부호는 압축을 음수, 인장을 양수로 표시하므로 주응력의 경우 σ1 ≥σ 2 ≥σ 3를 가정합니다. 예를 들어 삼축 압축 시험의 경우 σ1 =σ 2 ≥σ 3관계가 성립합니다.

[전단경화]

    qa : 점근(asymtotic) 편차응력

     Ei : 초기 탄성계수

     γps : 유효 소성변형율

[압축경화]

    α : 캡형상계수

   pp : 선행압밀응력

[Modified Hardin-Drnevich]

GTS NX의 Hardening Soil with small strain stiffness 모델은 Hardening Soil 모델과 Small Strain overlay 모델을 이용해서 구현되었으며 추가적으로 아래와 같이 2개의 변수를 필요로 합니다.

    G0ref : 매우 작은 변형률(small strain)시의 기준 초기 전단강성

    Treshjold strain (γ0.7) : 전단 강성이 초기 전단 강성의 70%일 때의 전단 변형률

다음 그림과 유사하게 토양의 강성은 변형률의 영역에 따라서 비선형적으로 감소합니다.

위와같은 특성을 반영하기 위해 Hardening Soil with small strain stiffness 모데은 다음 식과 같은 수정된 Hardin & Drnevich 관계식을 이용합니다.

또한 하중 방향이 역전되면 토양의 강성은 최대 만회할 수 있는 크기로 변환되며
변화된 하중이지속되면 다시 강성이 감소하는 특성이 있습니다.

위와 같은 특성을 반영하기 위해 Hardening Soil with small strain stiffness 모델은 변형률의 이력을 모델 내부에서 기록하고 있으며
다음과 같은 Masing 규칙을 따르고 있습니다. γ 0.7 를 초기 재하시의 γ 0.7 의 2 배를 사용함으로써 두 번째 조건은 만족시킵니다.

►제하시의 전단 강성은 초기 재하시의 초기 전단 강성과 같다.

►제하-재재하 곡선의 형상은 초기 재하시와 같으나 곡선의 크기는 2 배로 커진다.