近断层竖向速度脉冲地震作用对RC柱抗剪性能的影响 被引量：4

1

作者 赵卫锋 田淞午 周靖 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期103-111,共9页

以单个RC柱为分析对象,采用台湾集集地震中3组断层距18条速度脉冲型地震动记录,通过非线性动力时程分析,研究断层距、竖向与水平加速度谱值比、柱初始轴压比、竖向和水平振动周期以及剪跨比对RC柱抗剪性能的影响规律。结果表明:近断层... 以单个RC柱为分析对象,采用台湾集集地震中3组断层距18条速度脉冲型地震动记录,通过非线性动力时程分析,研究断层距、竖向与水平加速度谱值比、柱初始轴压比、竖向和水平振动周期以及剪跨比对RC柱抗剪性能的影响规律。结果表明:近断层竖向速度脉冲地震作用对RC柱的抗剪性能有很大影响;抗剪性能系数随反应谱比值增大而减小,中等初始轴压比与断层距、以及剪跨比与近断层距(0～10km)对柱抗剪性能有交互作用。最后,对结果进行非线性回归分析,建立了考虑近断层竖向速度脉冲地震效应及其影响因素交互作用的抗剪性能系数表达式。 展开更多

关键词 竖向速度脉冲地震作用 钢筋混凝土柱 抗剪需求 抗剪承载力 断层距

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近断层速度脉冲地震下重载铁路桥梁抗震性能与行车安全性研究

2

作者 李勇 张海波 +1 位作者 陈树礼 刘永前 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3108-3124,共17页

近断层地震动具有显著的速度脉冲效应,使得铁路简支梁桥结构面临更高的震损风险。为研究重载列车过桥时的桥梁抗震性能与行车安全性,基于ANSYS/LS-DYNA软件建立重载铁路列车-轨道-桥梁(HRTTB)耦合系统的三维模型,同时考虑桥墩、支座、... 近断层地震动具有显著的速度脉冲效应,使得铁路简支梁桥结构面临更高的震损风险。为研究重载列车过桥时的桥梁抗震性能与行车安全性,基于ANSYS/LS-DYNA软件建立重载铁路列车-轨道-桥梁(HRTTB)耦合系统的三维模型,同时考虑桥墩、支座、横向三角限位撑等关键构件及轮-轨接触的非线性特性,并通过列车运行试验结果验证其合理性。进而以某重载铁路简支梁桥为研究对象,分析近断层速度脉冲型地震动对多跨简支梁桥与重载列车耦合时的地震响应规律,并与远场波及按规范反应谱合成人工波的地震响应进行对比。研究结果表明,重载列车的存在导致HRTTB系统自振周期延长,近场地震响应显著增强。近场脉冲型地震动下,墩底平均曲率较远场和人工波分别增加了约48%和39%,部分桥墩在罕遇地震下进入弹塑性阶段。相比于桥墩,支座的响应更加敏感,固定支座的位移峰值分别增大了71.5%和55.5%,横向限位撑在支座破坏后极易失效,而支座和横向限位撑的损伤破坏可耗散部分地震能量,对桥墩起到一定的保护作用。近场地震动的横向速度脉冲效应导致列车脱轨系数分别增大了114.3%和89.1%,列车行车安全性显著降低,即使在设计地震下也会发生脱轨。建立的HRTTB非线性仿真模型计算高效并能够考虑列车系统的影响,可为其他列车-轨道-桥梁耦合系统的动力响应分析提供参考。 展开更多

关键词 近断层地震 速度脉冲效应 重载铁路简支梁桥 非线性损伤破坏 车-桥相互作用 行车安全性

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速度脉冲地震作用下竖向不规则结构位移延性需求分析 被引量：2

3

作者 周靖 补国斌 方小丹 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期148-155,共8页

研究速度大脉冲地震作用下结构底层刚度、强度以及两者组合竖向不规则剪切型结构的抗震位移延性需求。选取8条近断层速度大脉冲地震记录,以集中质量剪切型多自由度模型结构为分析对象,通过非线性动力时程分析,研究速度脉冲地震效应和底... 研究速度大脉冲地震作用下结构底层刚度、强度以及两者组合竖向不规则剪切型结构的抗震位移延性需求。选取8条近断层速度大脉冲地震记录,以集中质量剪切型多自由度模型结构为分析对象,通过非线性动力时程分析,研究速度脉冲地震效应和底层竖向不规则综合不利条件下,结构抗震位移延性需求及其沿楼层分布模式的变化规律。分析结果表明:速度脉冲地震作用下竖向不规则结构有更大的位移延性需求;底层强度不规则比底层强度和刚度组合不规则对结构最大层间位移延性需求的影响大,底层刚度不规则时位移延性需求表现出不同的规律;单独减小底层强度或同时减小底层强度和刚度均会增大结构底层位移延性需求而削弱其他楼层位移延性需求,而单独减小底层刚度会使所有楼层位移延性需求均有不同程度的减小。 展开更多

关键词 速度脉冲地震 竖向不规则 抗震 位移延性需求 剪切型

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近断层地震动加速度峰值比和脉冲特征的统计分析

4

作者 张尚荣 何佳蔓 +1 位作者 唐响 熊洋 《地震学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1051-1062,共12页

为进一步了解近断层地震动的显著竖向特性和速度脉冲特性,基于NGA-West2强地面运动数据库选取1706组强地震动记录,研究了竖向与水平向加速度峰值比aV/aH的总体分布特征,并探讨了aV/aH随矩震级MW、断层距Rjb、场地类别和断层类型变化的... 为进一步了解近断层地震动的显著竖向特性和速度脉冲特性,基于NGA-West2强地面运动数据库选取1706组强地震动记录,研究了竖向与水平向加速度峰值比aV/aH的总体分布特征,并探讨了aV/aH随矩震级MW、断层距Rjb、场地类别和断层类型变化的规律。在此基础上,通过Baker脉冲识别方法选取出140组近断层速度脉冲地震动,并提取出每条地震动记录的脉冲周期Tp和速度脉冲峰值PGVp,研究其脉冲参数随矩震级MW和断层距Rjb变化的统计规律及经验模型。结果表明:近断层加速度峰值比aV/aH与地震动参数密切相关,其概率分布呈极值Ⅱ型分布;脉冲周期Tp随矩震级的增大而增大,与场地条件的相关性较弱,脉冲周期Tp经验模型与Shahi和Baker模型在大震级范围内的差异小,且差异随矩震级的增大而减小,说明可忽略是否区分脉冲类型对脉冲周期随矩震级的定量关系的影响;速度脉冲峰值PGVp的大幅值主要出现在大震区和毗邻发震断层区域。 展开更多

关键词 近断层 竖向地震动 加速度峰值比 脉冲参数 地震动参数

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方向脉冲及竖向效应对高铁桥梁地震响应影响 被引量：11

5

作者 陈令坤 张楠 夏禾 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期704-713,共10页

近断层地震会给桥梁带来严重损害,其方向脉冲及竖向地震动效应日益引起研究者注意。以高速铁路多跨简支梁桥为研究对象,建立高烈度区地震作用下的非线性全桥模型,计算了水平及竖向地震作用下桥梁的弹塑性响应。结果表明:近断层地震下桥... 近断层地震会给桥梁带来严重损害,其方向脉冲及竖向地震动效应日益引起研究者注意。以高速铁路多跨简支梁桥为研究对象,建立高烈度区地震作用下的非线性全桥模型,计算了水平及竖向地震作用下桥梁的弹塑性响应。结果表明:近断层地震下桥墩进入弹塑性阶段,刚度的改变其自振周期随之改变。相比远断层地震而言,近断层地震以其较大的脉冲周期与进入弹塑性的桥梁相耦合,将加剧桥梁的非线性响应。考察了竖向地震动对桥梁地震性能的影响,通过轴力变化改变影响桥墩滞回性能,增加塑性区变形,但不会导致墩顶横向位移的增加。建议设计时采用近断层地震因子及合适的竖向地震动参数考虑近断层效应的影响。 展开更多

关键词 高速铁路桥梁 竖向地震 速度脉冲 非线性地震反应 近断层地震因子

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速度脉冲激励作用下混凝土框架柱抗剪性能研究 被引量：5

6

作者 周靖 方小丹 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期109-115,共7页

研究等效速度脉冲地震作用下混凝土框架柱最不利抗剪性能。以混凝土框架结构底层柱为分析对象,采用等效正弦速度脉冲激励作为地震动输入,通过非线性动力时程分析,研究竖直和水平向联合速度脉冲地震作用对框架柱抗剪性能的影响,分析速度... 研究等效速度脉冲地震作用下混凝土框架柱最不利抗剪性能。以混凝土框架结构底层柱为分析对象,采用等效正弦速度脉冲激励作为地震动输入,通过非线性动力时程分析,研究竖直和水平向联合速度脉冲地震作用对框架柱抗剪性能的影响,分析速度脉冲地震作用与竖向和水平向加速度峰值比、峰值输入时差、剪跨比以及基本振动周期等对抗剪需求和抗剪承载力的交互影响规律。结果表明:脉冲速度强度增大,框架柱抗剪需求增大;竖向与水平向峰值比增大,柱抗剪承载力减小。加速度峰值输入时差对柱的最不利抗剪性能有重要影响;剪跨比越大,速度脉冲的影响越显著。基于分析结果的非线性回归,建立了考虑速度脉冲及其交互因素影响的最不利剪力作用效应修正系数。 展开更多

关键词 速度脉冲激励 混凝土柱 抗剪需求 抗剪承载力 耦合地震作用

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速度脉冲地震下偏心剪力墙结构的抗震需求

7

作者 蔡健 补国斌 李康宁 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期4231-4239,共9页

研究强速度脉冲地震作用下,刚度偏心、强度偏心和组合偏心剪力墙结构的弹性和弹塑性抗震需求。基于轴力-弯矩相互作用模型,选取8条速度脉冲地震记录,进行单层钢筋混凝土(RC)偏心剪力墙结构的动力时程分析,讨论结构的弹性位移和扭转角需... 研究强速度脉冲地震作用下,刚度偏心、强度偏心和组合偏心剪力墙结构的弹性和弹塑性抗震需求。基于轴力-弯矩相互作用模型,选取8条速度脉冲地震记录,进行单层钢筋混凝土(RC)偏心剪力墙结构的动力时程分析,讨论结构的弹性位移和扭转角需求,弹塑性位移、扭转角和延性需求的变化规律,揭示不同偏心形式对结构抗震需求的影响机理。研究结果表明:偏心剪力墙结构在强速度脉冲工况下比在非速度脉冲工况下有更大的抗震需求;轴压比对结构弹塑性抗震需求有一定影响;刚度偏心是影响结构弹性抗震需求的主要因素,而强度偏心对结构弹塑性抗震需求的影响最为显著。建议对偏心剪力墙结构进行弹塑性分析时宜增加强度偏心作为基本参数,并考虑轴力影响和速度脉冲地震效应。 展开更多

关键词 速度脉冲地震 刚度偏心 强度偏心 轴力-弯矩相互作用 动力时程分析

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近断层竖向地震动特征统计分析 被引量：22

8

作者 李宁 刘洪国 +2 位作者 刘平 李忠献 谢礼立 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期120-128,共9页

为研究近断层地区的竖向地震动特性,基于环太平洋地震工程研究中心(PEER)数据库选取890组强地震动,研究了地震动竖向与水平加速度分量峰值比aV/aH与矩震级、断层距、场地条件和断层类型的统计规律,给出近断层竖向加速度与水平加速度峰值... 为研究近断层地区的竖向地震动特性,基于环太平洋地震工程研究中心(PEER)数据库选取890组强地震动,研究了地震动竖向与水平加速度分量峰值比aV/aH与矩震级、断层距、场地条件和断层类型的统计规律,给出近断层竖向加速度与水平加速度峰值比aV/aH的合理取值。采用基于能量的识别方法判定近断层地震动是否包含脉冲,分别研究竖向脉冲和水平脉冲参数与地震参数关系并对比了竖向脉冲和水平脉冲的速度峰值及周期的衰减关系。结果表明:近断层区域竖向加速度与水平加速度峰值比aV/aH受地震参数影响,规范建议值2/3会低估近断层竖向地震;相比较于水平脉冲,竖向脉冲数量少且分布范围小,水平脉冲和竖向脉冲的峰值、周期也存在差异。 展开更多

关键词 近断层 竖向地震 加速度峰值比a_V/a_H 竖向脉冲 脉冲分布

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近断层地震动作用下风机塔地震反应分析 被引量：11

9

作者 徐亚洲 田晓航 +1 位作者 张慧 于军琪 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第1期57-66,共10页

为了研究近断层地震动速度脉冲及强竖向地震动对风机塔地震响应的影响,以某陆上风电场1.5 MW风机塔为研究对象开展了结构在水平向脉冲型地震动、水平向非脉冲型地震动、水平与竖向地震动组合3种地震输入工况的时程分析。通过3种工况下... 为了研究近断层地震动速度脉冲及强竖向地震动对风机塔地震响应的影响,以某陆上风电场1.5 MW风机塔为研究对象开展了结构在水平向脉冲型地震动、水平向非脉冲型地震动、水平与竖向地震动组合3种地震输入工况的时程分析。通过3种工况下塔顶位移时程、加速度时程、塔底剪力、弯矩及轴力的对比分析发现:近断层速度脉冲对结构塔顶水平位移、塔顶水平加速度、塔底剪力与弯矩均影响显著;竖向地震动会加大结构的塔顶竖向加速度响应及塔底轴力响应;随着竖向与水平加速度峰值比增大,塔顶竖向加速度响应增大,最大轴力随着峰值比增大而增大,最小轴力随着峰值比增大而减小。此外,增量动力分析表明,采用自接触的有限元模型可以更真实地预测风机塔的失稳破坏机制。 展开更多

关键词 近断层地震动 速度脉冲 竖向地震作用 风机塔结构 自接触

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近断层地震作用下考虑P-Δ效应的混凝土结构响应分析 被引量：3

10

作者 张振根 孙广俊 李鸿晶 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期740-747,共8页

近断层地震动具有更大的水平地震和竖向地震作用,从而改变结构的p-Δ效应。首先,利用537组近断层地震动,统计分析了近断层地震动的反应谱特性和竖向与水平向加速度峰值比,考察了近断层地震动的特性。其次,分别对近断层脉冲地震动、近断... 近断层地震动具有更大的水平地震和竖向地震作用,从而改变结构的p-Δ效应。首先,利用537组近断层地震动,统计分析了近断层地震动的反应谱特性和竖向与水平向加速度峰值比,考察了近断层地震动的特性。其次,分别对近断层脉冲地震动、近断层非脉冲地震动和远断层地震动作用下混凝土结构的弹塑性反应进行了计算,分析了p-Δ效应的影响规律。最后,同时输入竖向和水平向地震动,考虑竖向地震动对结构p-Δ效应的影响。结果表明:近断层地震动有较大的水平向和竖向反应谱值,在近断层区域,将竖向地震动作用简单的按照现行规范中的取水平地震作用的2/3进行考虑是偏于不安全的;加速度峰值一致的前提下,结构在近断层脉冲地震作用下具有较大的响应,但p-Δ效应对结构的响应影响不明显,幅度大多未超过10%;由于地震动的随机性及复杂性,竖向地震动引起的惯性力不一定会增大结构的反应,也有可能会减小结构的反应。 展开更多

关键词 近断层地震动 混凝土结构 速度脉冲 P-Δ效应 竖向地震动

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2022年四川泸定 M_(s)6.8地震强震动特性研究 被引量：4

11

作者 张聪 周宝峰 +4 位作者 任叶飞 王晓敏 余桦 张亚军 吴华灯 《世界地震工程》 北大核心 2024年第1期13-24,共12页

北京时间2022年9月5日12时52分,四川省甘孜州泸定县发生M_(s)6.8级地震。国家强震动台网获得了133组三分量加速度记录,在对记录进行初步筛选和滤波后,研究了PGA和PGV衰减关系、竖向地震动特点、地震动速度脉冲,对比分析了反应谱和设计谱... 北京时间2022年9月5日12时52分,四川省甘孜州泸定县发生M_(s)6.8级地震。国家强震动台网获得了133组三分量加速度记录,在对记录进行初步筛选和滤波后,研究了PGA和PGV衰减关系、竖向地震动特点、地震动速度脉冲,对比分析了反应谱和设计谱,着重对石棉挖角台站附近震害与地震动的相关性进行了分析,结论如下:1)三种台站强震动记录的PGA和PGV拟合曲线都比较相近,PGA、PGV拟合曲线与霍俊荣的预测模型较为接近;2)竖向地震动偏大,约38.2%的强震动记录V/H大于2/3,可能是屋顶塌落、柱子扭转和天花板坠落等震害现象出现的主要原因;3)识别出具有速度脉冲特性的记录11条,该类记录对长周期结构影响较大;4)所选记录反应谱大多超过了罕遇地震设计谱水平段,具有速度脉冲特性的051SMW台站周围房屋破坏较严重,人员伤亡较重。 展开更多

关键词 泸定M_(s)6.8地震 地震动衰减 竖向地震动 速度脉冲 加速度反应谱

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顺层岩质边坡地震动力响应研究 被引量：17

12

作者 言志信 高乐 +2 位作者 彭宁波 任志华 郭斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期85-90,共6页

地震作用下边坡的动力响应研究是边坡动力稳定分析的基础,利用FLAC3D有限差分软件建立一个顺层岩质边坡动力数值模拟模型,对其在竖向和水平向地震耦合作用下的动力响应全过程进行研究。研究表明,地震竖向和水平向耦合作用模拟比简单的... 地震作用下边坡的动力响应研究是边坡动力稳定分析的基础,利用FLAC3D有限差分软件建立一个顺层岩质边坡动力数值模拟模型,对其在竖向和水平向地震耦合作用下的动力响应全过程进行研究。研究表明,地震竖向和水平向耦合作用模拟比简单的模拟水平向振动更加接近实际情况,对岩土体的破坏更大;顺层岩质边坡在耦合地震作用下存在垂直放大和临空面放大作用;坡面水平向和竖向加速度均随高程增加呈增大趋势,在结构面处增大特别明显;竖向地震波产生的水平与竖向拉裂是触发斜坡体产生初期崩滑破坏的主控因素;边坡动力响应特征值的放大效应表明,其放大系数值从大到小依次是:竖向加速度>水平加速度>竖向速度>水平速度;耦合地震波作用下,随着av/aH的增大,坡面监测各点横向位移基本呈增大趋势,说明竖向地震作用起了重要的破坏作用。 展开更多

关键词 边坡工程 顺层岩质边坡 地震竖向和水平向加速度 耦合作用 动力响应

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近断层地震动考虑能量损伤效应的非弹性强度需求 被引量：2

13

作者 江辉 朱晞 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 2005年第5期8-12,16,共6页

由于靠近断层处地震地面运动中速度脉冲作用的存在,导致传统的基于瞬时加速度反应谱的抗震设计,不能有效考虑由此带来的巨大能量耗散和位移需求。笔者采用代表性的脉冲型实际近场地震记录和人工模拟三角函数地震动时程,在分析累积输入... 由于靠近断层处地震地面运动中速度脉冲作用的存在,导致传统的基于瞬时加速度反应谱的抗震设计,不能有效考虑由此带来的巨大能量耗散和位移需求。笔者采用代表性的脉冲型实际近场地震记录和人工模拟三角函数地震动时程,在分析累积输入地震动耗能和结构位移间关系基础上,提出了等效速度比的表达式;给出了近场地震动的等效变形需求表达式;提出了等价延性系数的概念,来考虑由于地震动能量耗散对结构的强度需求;经非线性时程分析方法对其稳定性进行了验证比较,有利于增强结构的安全性。 展开更多

关键词 近断层地震动 需求 弹性强度 损伤效应 地震地面运动 加速度反应谱 时程分析方法 能量耗散 输入地震动 脉冲作用 抗震设计 三角函数 人工模拟 地震记录 结构位移 等效变形 延性系数 增强结构 表达式 脉冲型 代表性 速度比

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近断层地震激励下门机响应研究 被引量：1

14

作者 蒙健平 程文明 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第8期220-223,共4页

建立某门机有限元模型,采用时程分析法研究门机在近断层地震激励下的响应,选取21组近断层地震动记录分别研究速度脉冲效应、竖向效应及PGV/PGA值对门机位移响应及应力响应的影响。研究结果表明:速度脉冲效应会造成门机的位移响应、应力... 建立某门机有限元模型,采用时程分析法研究门机在近断层地震激励下的响应,选取21组近断层地震动记录分别研究速度脉冲效应、竖向效应及PGV/PGA值对门机位移响应及应力响应的影响。研究结果表明:速度脉冲效应会造成门机的位移响应、应力响应显著增大,双向速度脉冲地震动激励下门机最大应力比单向速度脉冲地震动大7.15%,比无速度脉冲地震动大12.41%;竖向效应会导致门机在竖直方向的振动加剧,存在钢丝绳断裂和小车脱轨的危险;门机的位移响应和应力响应均与PGV/PGA值呈正线性相关。因此门机若位于近断层区域,不可忽略近断层地震特性对门机抗震的影响。 展开更多

关键词 门机 近断层地震 时程分析 速度脉冲效应 竖向效应 PGV/PGA

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基于增量动力分析的近场框架结构楼层加速度响应研究

15

作者 王健泽 钱雨凡 +1 位作者 戴靠山 徐军 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期835-843,共9页

地震作用一般可分解为两个水平分量和一个竖向分量。近场地震的竖向分量较大,但水平与竖向地震动共同作用下楼层组合加速度响应的影响鲜有研究。以三个不同高度的规则钢框架结构作为研究对象,选择与竖向目标谱匹配的竖向地震动及对应的... 地震作用一般可分解为两个水平分量和一个竖向分量。近场地震的竖向分量较大,但水平与竖向地震动共同作用下楼层组合加速度响应的影响鲜有研究。以三个不同高度的规则钢框架结构作为研究对象,选择与竖向目标谱匹配的竖向地震动及对应的水平向地震动共同作为地震输入,定义楼层水平和竖向绝对加速度的SRSS值为楼层组合加速度,研究结构最大水平加速度与组合加速度的比值沿着楼层高度的变化趋势。随后开展增量动力分析,经KS检验,发展了最大水平加速度与组合加速度比值的超越概率模型,分析水平加速度占比与地震强度的关系。最后,提出水平加速度占比沿结构高度分布的经验拟合公式。结果表明,随着结构楼层相对位置高度的增加和地震强度的增大,水平加速度占比逐渐减小,且近场非脉冲地震动下的水平加速度占比大于脉冲地震动。提出的拟合公式能够较好地反映水平加速度占比的变化趋势。 展开更多

关键词 钢框架结构 近断层地震动 楼层加速度 增量动力分析 竖向地震作用

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