Mohr-Coulomb模型屈服面函数为

式中，φ为材料的摩擦角；c是材料的黏聚力；p是平均应力；q为偏应力；Rmc计算公式见式（2-2），其为影响屈服面形状的主要因素。

其中，θ是极偏角，定义为

其中，r为第三偏应力不变量J 3。

图2-1给出了Mohr-Coulomb模型屈服面在子午面和π面上的形状。

图2-1　Mohr-Coulomb模型中的屈服面

Mohr-Coulomb模型由非线性弹性模型和弹塑性模型组合，适用于淤泥或砂土行为特性。修正Mohr-Coulomb模型可以模拟不受剪切破坏或压缩屈服影响的双硬化行为。由初始偏应力引起的轴应变和材料刚度的减小，虽然类似于双曲线（非线性弹性）模型，但相对于弹性理论，更接近塑性理论，并且考虑岩土不同的剪胀角及采用屈服帽。主要非线性参数如下。

1）弹性模量

Mohr-Coulomb模型对材料模拟更加详细，弹性模量可根据加载和卸载设置不同的值，但一般情况下卸载时弹性模量设置更大的值，以防止开挖模型时由于应力释放引起的过大隆起（膨胀现象）。

E为标准排水三轴试验对应的割线模量，建议取值为Ei×（2-Rf）/2；

E为固结仪加载对应的切线模量，建议取值与E相同；

E为卸载/重新加载模量，建议取值为3×E；

m为应力水平相关幂指数，建议取值为0.5≤m≤1，硬土取0.5，软土取1；(www.daowen.com)

c、φ采用Mohr-Coulomb模型的破坏参数；

ψ为最终剪胀角，参考值取0≤ψ≤φ。

2）参考压力

用于三轴试验的参考压力，为非线性弹性曲线上的特定强度。

3）孔隙率

孔隙与土壤颗粒之间的体积比值称作孔隙比，孔隙率是指孔隙与包含水的土的体积比。因此，孔隙率≤1，一般取0.6。

4）KNC

KNC是正常固结的岩土的土压力系数K的百分比（最大正应力作用时的有效水平应力的比），可以用1-sinφ表示；一般黏土的情况下，因为内摩擦角接近0，因此该值接近1，但不能小于0。

5）帽（Cap）

过高的压力作用在土体上时会发生压缩破坏的情况。通常情况下，引起破坏的压力非常大，为了更准确地模拟土体的压缩行为，模型考虑了圆或椭圆的压缩破坏屈服面，称为帽（Cap）。

6）剪切硬化行为

剪切硬化行为可以用φ和的关系来输入，然后膨胀角sinψ由Row的公式来计算。其中，rp为偏塑性应变；φcv为摩擦角；K为等效塑性应变。

7）压缩硬化行为

用前期超负载压力pc来表示压缩硬化行为：

式中，pco是前期超负载压力；Г是帽的硬化辅助变量；Δε是修正Mohr-Coulomb模型中的压缩硬化行为的体积应变的变化量。