• 제목/요약/키워드: Bearing Ratio

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Estimating pile setup parameter using XGBoost-based optimized models

  • Xigang Du;Ximeng Ma;Chenxi Dong;Mehrdad Sattari Nikkhoo
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권3호
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    • pp.259-276
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    • 2024
  • The undrained shear strength is widely acknowledged as a fundamental mechanical property of soil and is considered a critical engineering parameter. In recent years, researchers have employed various methodologies to evaluate the shear strength of soil under undrained conditions. These methods encompass both numerical analyses and empirical techniques, such as the cone penetration test (CPT), to gain insights into the properties and behavior of soil. However, several of these methods rely on correlation assumptions, which can lead to inconsistent accuracy and precision. The study involved the development of innovative methods using extreme gradient boosting (XGB) to predict the pile set-up component "A" based on two distinct data sets. The first data set includes average modified cone point bearing capacity (qt), average wall friction (fs), and effective vertical stress (σvo), while the second data set comprises plasticity index (PI), soil undrained shear cohesion (Su), and the over consolidation ratio (OCR). These data sets were utilized to develop XGBoost-based methods for predicting the pile set-up component "A". To optimize the internal hyperparameters of the XGBoost model, four optimization algorithms were employed: Particle Swarm Optimization (PSO), Social Spider Optimization (SSO), Arithmetic Optimization Algorithm (AOA), and Sine Cosine Optimization Algorithm (SCOA). The results from the first data set indicate that the XGBoost model optimized using the Arithmetic Optimization Algorithm (XGB - AOA) achieved the highest accuracy, with R2 values of 0.9962 for the training part and 0.9807 for the testing part. The performance of the developed models was further evaluated using the RMSE, MAE, and VAF indices. The results revealed that the XGBoost model optimized using XGBoost - AOA outperformed other models in terms of accuracy, with RMSE, MAE, and VAF values of 0.0078, 0.0015, and 99.6189 for the training part and 0.0141, 0.0112, and 98.0394 for the testing part, respectively. These findings suggest that XGBoost - AOA is the most accurate model for predicting the pile set-up component.

Study on mechanical properties of phosphate tailings modified clay as subgrade filler

  • Xiaoqing Zhao;Tianfeng Yang;Zhongling Zong;Teng Liang;Zeyu Shen;Jiawei Li;Gui Zhao
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권6호
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    • pp.619-629
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    • 2024
  • To improve the utilization rate of phosphate tailings (PTs) and widen the sources of subgrade filler, the PTs is employed to modify clay, forming a PTs modified clay, applied in the subgrade. Accordingly, the environmental friendliness of PTs was investigated. Subsequently, an optimal proportion was determined through compaction and California Bearing Ratio (CBR) experiments. Afterward, the stability of mixture with the optimal proportion was further evaluated through the water stability and dry-wet stability experiments. Finally, via the gradation and microstructure experiments, the strength mechanism of PTs modified clay was analyzed. The results show that the PTs were classified in the non-hazardous solid wastes, belonging to Class A building materials. With the increase of PTs content and the decrease of clay content, the optimum water content and the swelling degree gradually decrease, while the maximum dry density and CBR first increase and then decrease, reaching their peak value at 50% PTs content, which is the optimal proportion. The resilient modulus of PTs modified clay at the optimal proportion reaches 110.2 MPa. The water stability coefficient becomes stable after soaking for 4 days, while the dry-wet stability coefficient decreases with the increase of cycles and tends to be stable after 8 cycles. Under the long-term action, the dry-wet change has a greater adverse impact than continuous soaking. The analysis demonstrates that the better strength mainly comes from the skeleton role of PTs and the cementation of clay. The systematic laboratory test results and economic analysis collectively provide data evidence for the advantages of PTs modified clay as a subgrade filler.

CT-26 선암을 접종한 마우스에서 Iodine-131-Iodomisonidazole의 생체분포 및 종양저산소증의 영상화 (Biodistribution of Iodine-131-Iodomisonidazole and Imaging of Tumor Hypoxia in Mice bearing CT-26 Adenocarcinoma)

  • 김혜원;김창근;윤권하;김현정;정선관;노병석;;;이현철
    • 대한핵의학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.289-297
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    • 1999
  • 목적: 저산소 세포에 결합하는 I-131-Iodomisonidazole (IMISO)을 이용하여 CT-26 선암을 접종한 마우스를 대상으로 생체분포와 신티그라피 및 자가방사영상을 얻어 저산소증 종양의 영상화가 가능한지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: Tosyl-misonidazole에 I-131-NaI를 첨가하여 IMISO를 방사합성하였고, CT-26 선암을 대퇴부 피하에 접종한 마우스에 IMISO를 주입 훈 1, 2, 4, 24시간에 각각 3마리씩 희생시켜 생체분포를 측정하였다. IMISO 주입 후 4시간에 신티그라피를 시행하고 동결미세절편기로 관상절편을 얻어 자가방사영상을 얻었다. T2강조 자기공명영상을 얻어 자가방사영상과 비교하였다. 결과: 종양섭취(%ID/g)는IMISO주사 후 1, 2, 4, 24시간에 각각 1.64, 0.98, 0.85, 0.20이었다. 종양섭취는 주사 후 24시간에 갑상선을 제외한 모든 장기보다 높았다. 종양/근육비는 주사 후 1, 2, 4, 24시간에 각각 2.08, 2.13, 2.68, 2.99로서 시간이 지남에 따라 증가하였고, 종양/혈액비도 주사 후 1, 2, 4, 24시간에 각각 0.57, 0.62, 0.76, 1.53 으로서 시간이 지남에 따라 증가하였다. 자가방사영상에서 종양의 중심부에 방사능이 축적되어 종양을 뚜렷이 관찰 할 수 있었고 이 부위는 T2강조 자기공명영상에서 고신호 강도로 관찰되었다. 주사 후 4시간에 얻은 신티그라피에서 종양섭취를 관찰 할 수 있었다. 결론: IMISO를 이용하여 마우스의 대퇴부 피하에 접종한 CT-26 선암의 종양저산소증을 영상화 할 수는 있었으나 보다 만족스런 영상을 얻기 위해서는 종양섭취를 향상시킬 수 있는 방법이 더 강구되어야 할 것으로 사료된다.

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흰쥐에서 Iodine-131-Iododeoxyadenosine의 생체분포 및 유방암 영상화에 관한 연구 (Biodistribution and Scintigraphy of Iodine-131-Iododeoxyadenosine in Rats Bearing Breast Cancer)

  • 김선구;김창근;이강모;김혜원;민병철;최시성;이종덕;;;이현철;원종진
    • 대한핵의학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.374-381
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    • 1998
  • 목적: 종양을 영상화하기 위해서 I-131-Iododeoxyadenosine (IAD)을 방사합성하여 유방세포가 접종된 쥐를 대상으로 생체분포를 확인하고 신티그라피, 자가방사영상을 시행하여 종양에 잘 섭취되는지를 관찰하였다. 대상 및 방법: Tosyl acetyladenosine을 acetonitrile에 녹인 후 I-131-NaI를 첨가하고 가열하여 IAD를 합성하였다. Female Fisher 344 rat에 유방세포를 피하에 접종하고 3주 후 IAD 0.37 MBq를 주입하고 0.5, 1, 2, 4 및 24시간 후에 각각 3마리씩 희생시켜 주요 장기를 적출하여 %ID/g를 구하였다. 2마리 쥐에 IAD 1.11 MBq를 주입하고 각각 2, 24 시간에 신티그라피를 시행한 후 희생시켜 carboxy-methylcellulose로 블록을 만들어 동결절편기로 $100{\mu}m$ 절편을 얻어 2, 24시간에 각각 자가방사영상을 얻었다. 결과 종양의 섭취(%ID/g)는 주사 후 0.5, 1, 2, 4 및 24시간에 각각 0.74, 0.13, 0.55, 0.38, 0.05이었다. 주사 후 1시간에 종양의 섭취는 심장 (0.34), 간(0.33), 비장(0.47), 신장(0.69), 근육(0.14), 뼈(0.33), 소장(0.51)보다 높았으나, 혈액(1.06), 폐(0.77), 갑상선(177.71)보다는 낮았다. 주사 후 4시간까지 종양의 섭취는 끈 변화가 없었다. 종앙/근육 섭취비는 주사 후 0.5, 1, 2, 4 및 24시간에 각각 4.65, 5.11, 4.91, 4.94 4.10이었고 종양/혈액 섭취비는 주사 후 0.5, 1, 2, 4 및 24시간에 각각 0.68, 0.69, 0.64, 0.67, 0.57로서 섭취비는 시간이 지나도 개선되지는 않았다. 주사 후 2, 24시간에 시행한 신티그라피 및 자가방사영상에서 종양을 잘 관찰 할 수 있었다. 결론: 이 결과는 IAD를 사용하여 종양을 영상화 할 수 있음을 시사하나 종양에의 집적(국소화)을 개선하는 방법이 모색되어야 하겠고 IAD를 이용한 종양영상이 종양세포의 증식을 반영하는지 확인하는 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

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충청도(忠淸道) 동북부(東北部) 태창(泰昌)·보연(寶蓮), 금왕(金旺) 광산(鑛山)의 금은광화작용(金銀鑛化作用) (Gold-Silver Mineralization of Taechang-Boryeon and Geumwang Mines in Northeastern Chungcheong Provinces)

  • 최선규;박노영;박성원
    • 자원환경지질
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    • 제19권spc호
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    • pp.193-206
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    • 1986
  • A number of auriferous veins occur in the Precambrian metamorphic terrain from Chungju to Mugeug district. These gold (-silver) deposits consist mainly of the fissure-filling quartz veins intruding the Precambrian gneiss or schist and Jurassic or Cretaceous granite. These gold (-silver) deposits can be 'divided into two mineralization epochs, (a) gold-rich veins related to Daebo igneous activity, and (b) gold-silver veins related to Bulgugsa igneous activity. These two groups of ore deposits with different generation can be characterized by the mode of occurrence of ore vein and the ore mineral associations. The auriferous quartz veins of Taechang and Boryeon mines associated with late Jurassic igneous activity are massive in character, and show the simple mineral assemblages and low Ag/Au ratio in the ores, representing a single mineralization system. The ore minerals are predominantly quartz containing minor or trace amonts of pyrrhotite, sphalerite, galena, pyrite, chalcopyrite and electrum. Electrum is closely associated with pyrrhotite and has chemical compositions from 61.4 to 78.5 atomic % Au. Fluid inclusion data suggest that ore minerals were deposited at temperatures between 238 and $390^{\circ}C$ from $CO_2$-rich fluids. The gold and/or silver-bearing quartz veins of Geumwang mine related to middle Cretaceous igneous activity are characterized by the multistage history, diverse mineral assemblages with high Ag/Au ratio in the ores. The ores of Geumwang mine have two contrasting mineral assemblages (1) pyrite+galena+sphalerite+arsenopyrite+electrum+argentite, representing the higher gold mineralization, and (2) pyrite+chalcopyrite+ galena +sphalerite+ arsenopyrite+silver sulfosalts+ electrum+ native silver+argentite, representing the higher silver mineralization. Electrum is closely associated with pyrite and has chemical compositions from 11.2 to 49.9 atomic % Au. The depositional environment during the higher gold mineralization can be estimated as the range of both temperature and sulfur fugacity, T= $200{\sim}300^{\circ}C$, log f ($S_2$) = $10^{-10}{\sim}10^{-15}$. The higher silver mineralization may be interpreted to have formed a range of falling temperature ($150{\sim}200^{\circ}C$) and low sulfur fugacity($10^{-10}{\sim}10^{-15}$). These temperature data are consistent with homogenization temperatures of fluId inclusions in quartz. Thus, the gold veins related to the Daebo igneous activity may be formed by the environment of higher temperature and pressure than the gold-silver veins associated with the Bulgugsa igneous activity.

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국내 철도 노반 흙재료의 반복재하에 따른 영구변형 발생 특성 및 상관성 분석 (Characteristic Analysis of Permanent Deformation in Railway Track Soil Subgrade Using Cyclic Triaxial Compression Tests)

  • 박재범;최찬용;김대성;조호진;임유진
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.64-75
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    • 2017
  • 철도궤도 상부 흙노반은 궤광으로부터 전달된 열차하중을 지지하고 분산하는 기능을 갖는다. 성토체의 일반적인 흙노반은 흙재료를 다짐하여 조성하며 차량 반복하중에 의해 공용중 잔류침하가 발생하는 데 일정부분 기여한다. 흙노반의 잔류침하는 회복불가능한 영구변형이어서 궤도틀림 등 궤도 안전성을 크게 저하시킨다. 그럼에도 불구하고 현재까지 흙노반재료에 대한 역학적 시험을 바탕으로 합리적인 잔류침하 관리기준이 제시된 바 없다. 반면에 흙노반의 현장관리 및 판정기준은 강성평가 또는 현장들밀도시험에 의해서만 이루어지고 있어 불합리하다. 본 연구에서는 흙노반이 경험하는 전단응력비(${\tau}/{\tau}_f$)와 구속압(${\sigma}_3$)을 수치해석을 통해 구하고 이를 반영한 실내 흙노반 영구변형시험방법을 제시하였다. 제시된 시험방법을 이용하여 대표적인 철도건설현장 흙노반 재료로 만든 다짐시편에 대하여 반복삼축시험을 실시하였으며 이로부터 향후 잔류침하의 추정에 활용할 수 있는 기본 영구변형예측모델 모델계수를 구속압 및 전단응력비 수준별로 제시할 수 있었다.

개구부를 갖는 철근콘크리트 깊은 보의 전단거동 (Shear Behavior of Reinforced Concrete Deep Beams with Web Openings)

  • 이진섭;김상식
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.619-628
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    • 2001
  • 깊은 보의 실제 시공에서는 창호, 배관, 설비 등의 건축적 요구 조건과 각종 제약 조건에 의하여 복부에 개구부를 설치해야하는 경우가 많으며, 이러한 개구부를 갖는 깊은 보에서는 하중 전달 경로가 개구부의 위치와 크기 및 형태 등에 큰 영향을 받게 된다. 이 연구는 양단이 단순지지되어 있는 철근콘크리트 질은 보를 대상으로 하여, 전단경간비와 콘크리트 강도, 복부 보강형태 및 개구부의 위치 등 여러 구조 변수가 깊은 보의 최대 전단내력과 균열 발생 및 진전, 파괴형태 등에 미치는 영향을 실험을 통해 조사하고 이론과 비교하였다 실험 결과, 깊은 보의 거동은 복부의 대각균열 형성과 크게 연관되어 있으며, 전단경간비와 개구부의 영향에 따라 내력이 큰 차이를 보이는 것으로 나타났다. 이론식으로는 Kong의 제안식과 Ray의 제안식이 비교되었으며 개구부의 크기가 커 다소 오차를 보이는 X 계열 시험체를 제외하면 Kong과 Ray의 제안식 모두가 깊은 보의 극한 전단강도를 적절히 예측할 수 있는 것으로 조사되었다.

Vibrio Parahaemolyticus KCTC 2471에 대한 항산화 천연산물의 성장 억제 효과 (The Growth Inhibiting Effect of Vibrio parahaemolyticus KCTC 2471 by the Natural Products Bearing Antioxidative Capacity)

  • 김종덕
    • 생명과학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.731-739
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    • 2002
  • V. parahaemolyticus의 성장은 선택되어진 천연산물의 한 종류 단독으로서도 저해되었으며, 또한 이 들의 조합에 의해서도 특징적으로 성장이 저해되었으며, 이것은 항산화력이 강한 천연산물들을 free radical의 제거와 동시에 V. parnhaemolyticus의 성장 억제 물질로 사용할 수 있고 이를 이용하여 기능성 항산화 제재의 제조가 가능하리라 사료된다. V. parahaemuzyticus 는 한 종류의 천연산물 황백 및 황련에 의하여 100% 제어됨을 보이고 있으며, 녹차는 90%, 오배자는 75%, 백작약은 52%의 제어 효과를 보여 이 세균의 대사를 제어하는 성분이 있거나, 세포막의 수송 환경의 변화에 의한 물질의 전달이 제어되는 것으로 추정된다. 그리고 두 종류 천연산물의 조합인 황백과 오미자의 조합은 68.7%의 제어율을, 오가피와 오미자(상백피) 및 황금과 황기의 조합은 53%의 제어 효과를 보였다. 세 종류의 천연산물 조합인 황백과 오미자 및 오가피, 황백과 오가피 및 황금, 오미자와 오가피 및 황금 등의 황백, 오가피 등을 공통조합으로 한 배합에서 모두 95%의 제어율을 보였다. 네 종류 천연산물의 조합, 오가피, 황기와 황백 및 황련의 조합, 오가피, 황기와 황백 및 백작약의 조합, 황기, 황백과 황련 및 황금의 조합, 황기, 황백과 황련 및 백작약의 조합 등에 의하여 성장이 95%의 저해율을 보였다. 이 조합들의 항산화력은 황기, 황백과 황련 및 백작약 조합의 AUC가 625.46으로써 가장 높았으며, 대조군보다 5.4배 정도 강한 것으로 나타났고, 항산화력이 큰 조합에서 제어가 잘 됨을 보였다. hydroxyl radical의 소거활성은 황기, 황백과 황련 및 백작약의 조합에서 95% 이상의 소거율을 보였다. 또한, 방향족의 함량 및 총 phenol 함량은 가공된 녹차들보다 30배 이상 높은 것으로 나타났다. 이것은 항산화력이 강한 천연산물들을 이용하여 free radical의 제거와 동시에 V. parnhaemofyticus의 성장 저해 물질로 사용할 수 있으며, 생체의 기능을 향상시킬 수 있는 기능성 제재로의 응용 가능성을 보였다.

화학비료, 가축분뇨 및 퇴비의 질소동위원소비 (Nitrogen Isotope Compositions of Synthetic Fertilizer, Raw Livestock Manure Slurry, and Composted Livestock Manure)

  • 임상선;이상모;이승헌;최우정
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.453-457
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    • 2010
  • 화학비료, 가축분뇨 및 퇴비 등 주요 질소원의 질소동위원소비 (${\delta}^{15}N$) 차이를 조사하기 위해 각각 8, 4, 37점의 시료를 채취하여 ${\delta}^{15}N$을 분석하였다. 평균 ${\delta}^{15}N$ 값은 화학비료가 $-1.5{\pm}0.5$‰ (범위: -3.9~+0.5‰‰), 가축분뇨가 $+6.3{\pm}0.4$‰ (+5.3~+7.2‰), 가축분퇴비가 $+16.0{\pm}0.4$‰ (+9.3~+20.9‰)였다. 화학비료가 타 질소원에 비해 ${\delta}^{15}N$ 값이 낮은 것은 화학비료 제조시 이용하는 질소원인 대기 $N_2$${\delta}^{15}N$ 값 (0‰)을 반영하기 때문이다. 반면, 가축분에 비해 퇴비의 ${\delta}^{15}N$ 값이 높은 것은 퇴비화 과정 중 일어나는 질소손실 (특히, 암모니아 휘산)과 관련된 질소동위원소분할효과 ($^{14}N$의 손실속도>$^{15}N$의 손실속도)에 의한 퇴비 중 $^{15}N$ 농축에 의한 결과로 판단된다. 따라서, 본 연구는 ${\delta}^{15}N$ 분석을 통해 현재 우리나라 농업 시스템에서 가장 널리 이용되고 있는 두 가지 질소원 (화학비료와 퇴비)을 구분할 수 있음을 보여준다.

표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 거동특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of High-Tension Bolted Joints' Behavior due to Surface Condition)

  • 조선규;홍성욱
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.421-430
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    • 1997
  • 본 연구에서는 숏브라스트한 후 무기징크 페인트로 도장한 무기징크면, 연마면, 흑피면에 대하여 정적 및 피로시험을 수행하여 기존의 연구결과와 비교평가함으로써 마찰면의 표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 정적 및 피로거동을 규명하고자 하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 일련의 정적 및 피로시험을 실시하고 토크관리법의 타당성 평가, 미끄러짐계수의 도출, 도입축력의 감소률 규명, 피로강도의 평가, 마찰면의 압축력 분포 조사 등을 수행하였다. 본 실험결과와 기존 연구자들의 연구결과를 종합적으로 검토한 결과 볼트의 설계축력 도입을 위한 토크관리법은 타당하며, 시간경과 및 반복하중의 작용에 따른 축력감소율을 고려할 때 설계축력의 110%로 초기축력을 도입하도록 규정한 시방서 기준은 적합한 것으로 평가되었다. 시간경과에 따른 도입축력의 초기감소율은 경과시간의 상용로그에 비례하는 것으로 나타났으며, 도입직후 약 20시간이 경과하면 일정한 값으로 수렴되고 있음을 알 수 있었고 이들은 마찰면의 표면조도와는 상관관계가 없는 것으로 평가되었다. 미끄러짐계수는 연마면, 무기징크프라이머 도포면, 흑피면 순으로 크게 나타났으며 미끄러짐하중은 도입축력에 크게 좌우되나 도입축력이 크면 마찰면의 표면조도의 손상으로 인하여 미끄러짐계수가 작아져 도입축력과 미끄러짐하중 사이에는 선형적 비례관계가 성립되지 않음을 알 수 있었다. 마찰면의 압축력 분포를 조사한 결과 내측볼트 주변의 마찰면적이 외측볼트 주변보다 응력방향에 있어서 더 넓게 분포하고 있는 것을 알 수 있었으며, 이는 외측볼트로부터 마찰접합에서 지압접합으로 천이되고 있는 것으로 판단된다.

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