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《北京交通大学》 2008年
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饱和两相与单相土互层场地中地铁车站地震反应分析

王子辉  
【摘要】: 随着城市建设的不断发展,地下空间的利用越来越重要。地铁车站作为生命线工程的一个重要组成部分,其抗灾害能力尤为重要。自阪神地震以来,地下结构的抗震问题受到广泛关注,很多学者都致力于这一方面的研究,取得很大进展。 当土的饱和度小于90%,孔隙中的水不能自由流动;饱和度在90%~95%的土称为基本饱和土;饱和度大于95%的土称为饱和土。当弹性波在土中传播时,对于饱和土和基本饱和土,孔隙水与土骨架之间存在动力相互作用,可用Biot动力学理论描述,将这类土假设为两相饱和多孔介质;但对于饱和度小于90%的土,孔隙水与土骨架之间的相互作用可以忽略,将这类土假设为单相固体介质,用弹性动力学理论描述。本文将饱和土、基本饱和土统称为饱和两相土;对于饱和度小于90%的土,称为单相土。本文主要完成了以下工作: 1.提出饱和多孔介质的粘弹性人工边界 以外行的柱面波为研究对象,分析人工边界应力,得到应力的表达式,固相介质在人工边界的法向应力与其在边界处的位移和速度分别成线性关系,固相介质在边界的切向应力也与其切向位移和速度成线性关系;本文假设孔隙流体无粘性,不承受剪力,在人工边界的法向存在正应力,它与流体的法向速度成正比。因此,对固相介质,可以在人工边界的法向、切向设置连续分布的弹簧和粘滞阻尼器;对孔隙流体,在人工边界的法向设置连续分布的粘滞阻尼器,对其影响进行模拟。地震波输入可以通过在人工边界上施加等效荷载来实现。 2.提出互层场地自由波场计算的两种方法,一是,傅立叶变换的方法,先在频域内根据相邻两层介质在交界面的连续性条件和自由表面的应力边界条件,得到关于波幅矢量的线性方程组,求解方程组后,就得到各层介质的波场,再经傅立叶反变换得到时域的波场解;二是,一维化时域显式有限元法,根据平面行波的传播特点,取一列节点,采用中心差分法和集中质量有限元法,得到每一节点的运动方程,进而得到一列节点的平衡方程形成的线性方程组,求解方程组后,根据行波传播特点,得到整个波场的位移和速度矢量。 3.采用自编的不等时间步长显式有限元计算程序,对一单层双孔的地铁车站进行地震反应分析,得到互层场地中地下结构地震反应的基本规律。随着车站结构周围土层剪切波速的增加,不论是单相土还是两相土,剪切系数均增大;对于两相土,侧墙峰值弯矩随土层剪切波速的增大而减小,但对于单相土,侧墙峰值弯矩随土层剪切波速的增大而增大。
【学位授予单位】:北京交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U231.4;TU311.3

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【引证文献】
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1 郭靖;陈健云;;均质地基地铁车站对临近建筑层间位移角的影响[J];湖南大学学报(自然科学版);2013年08期
2 李伟华;赵成刚;杜楠馨;;软弱饱和土夹层对地铁车站地震响应的影响分析[J];岩土力学;2010年12期
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1 郜新军;地震及列车竖向荷载作用下大跨桥梁动力响应分析研究[D];北京交通大学;2011年
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1 杜楠馨;含软弱饱和土夹层场地中地铁车站的地震响应分析[D];北京交通大学;2010年
【参考文献】
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1 于翔,赵跃堂,郭志昆;人防工程的抗地震问题[J];地下空间;2001年01期
2 宫必宁,赵大鹏;地下结构与土动力相互作用试验研究[J];地下空间;2002年04期
3 周林聪,陈龙珠,宫必宁;地下结构地震模拟振动台试验研究[J];地下空间与工程学报;2005年02期
4 李彬;刘晶波;尹骁;;双层地铁车站的强地震反应分析[J];地下空间与工程学报;2005年05期
5 廖振鹏;;近场波动问题的有限元解法[J];地震工程与工程振动;1984年02期
6 李小军,廖振鹏,杜修力;有阻尼体系动力问题的一种显式差分解法[J];地震工程与工程振动;1992年04期
7 赵成刚,高福平,崔杰;波在饱和多孔介质与弹性固体介质交界面上的界面效应[J];地震工程与工程振动;1999年01期
8 薄景山,李秀领,刘红帅;土层结构对地表加速度峰值的影响[J];地震工程与工程振动;2003年03期
9 付鹏程,王刚,张建民;地铁地下结构在轴向传播剪切波作用下反应的简化计算方法[J];地震工程与工程振动;2004年03期
10 陈国兴;庄海洋;程绍革;杜修力;李亮;;土-地铁隧道动力相互作用的大型振动台试验:试验方案设计[J];地震工程与工程振动;2006年06期
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1 李彬;地铁地下结构抗震理论分析与应用研究[D];清华大学;2005年
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1 巴振宁;饱和半空间中凹陷地形和隧洞对平面P、SV波的散射[D];天津大学;2005年
【共引文献】
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1 陈万祥,郭志昆,杨成忠;结构多维弹塑性地震反应的时程分析研究[J];四川建筑科学研究;2003年01期
2 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
3 周优文;李宏;欧阳光;;考虑填充墙影响的底层薄弱结构抗震性能研究[J];四川建筑科学研究;2006年02期
4 李培振;吕西林;陈跃庆;;地基—基础—支护结构—上部结构动力相互作用体系的计算分析研究[J];四川建筑科学研究;2006年03期
5 王海波;陈伯望;沈蒲生;;框筒结构的层模型简化分析方法[J];四川建筑科学研究;2006年04期
6 赵党书;曹净;赵惠敏;姜东均;杨飚;;云南农村建筑的抗震问题探讨[J];四川建筑科学研究;2006年05期
7 孟宏睿;姚谦峰;;密肋复合墙体的弹塑性分析宏模型[J];四川建筑科学研究;2007年04期
8 谷音;刘晶波;;三维结构—地基动力系统高效算法精度问题研究[J];四川建筑科学研究;2007年05期
9 吴怀忠;王汝恒;张桂富;郭文;贾彬;;土与结构接触面的本构关系与数值模拟[J];四川建筑科学研究;2007年05期
10 郑宇;王月明;吴芳;毛杰;;底部框架—抗震墙结构在平稳随机干扰下的响应[J];四川建筑科学研究;2008年01期
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1 龚亚琦;陈琴;崔建华;;坝体—地基—库水体系的动力有限元分析及其工程应用[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
2 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
3 邹德高;徐斌;孔宪京;刘京茂;周扬;;基于广义塑性模型的高面板堆石坝静、动力分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
4 杜修力;徐海滨;赵密;王进廷;;地震波斜入射对高拱坝地震反应的影响[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
5 李龙仲;张燎军;张汉云;胡森;;节点连接方式对钢管混凝土组合结构整体性能的影响研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 王立涛;马怀发;陈厚群;刘金朝;;水工结构动态响应并行计算研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
7 杨正权;刘小生;赵剑明;赵军强;陈宁;刘启旺;;深厚覆盖层场地地震反应分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 谯雯;刘国明;;基于黏弹性人工边界的防洪堤动力有限元分析[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 李琨;康健;商啸旻;周智;;城市复杂环境中深大基坑支护开挖施工技术[A];施工机械化新技术交流会论文集——建筑机械化2011增刊[C];2011年
10 陈斌;;宁波轨道交通1号线一期工程地下结构防水技术及应用[A];中国土木工程学会隧道与地下工程分会防水排水专业委员会第十五届学术交流会论文集[C];2011年
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1 折勇;直角域中圆形夹杂与裂纹反平面动力的相互作用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王学庆;考虑土—结构动力相互作用的巨型框架隔震悬挂结构动力响应分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
3 甄晓霞;大跨径钢桥桥面铺装体系力学行为研究[D];华南理工大学;2010年
4 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
5 姚锦宝;考虑土—结构动力相互作用的轨道交通引起的环境振动及隔振措施研究[D];北京交通大学;2010年
6 郜新军;地震及列车竖向荷载作用下大跨桥梁动力响应分析研究[D];北京交通大学;2011年
7 陈进杰;城市轨道交通项目广义全寿命周期成本理论与应用研究[D];北京交通大学;2011年
8 武成浩;基于桩土共同作用理论的高层结构地震反应分析与抗震性能评估方法研究[D];北京交通大学;2010年
9 洪开荣;高速铁路水下盾构隧道结构力学特征及掘进与对接技术研究[D];北京交通大学;2011年
10 何伟;地下结构地震响应及其与地表建筑的影响研究[D];大连理工大学;2011年
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1 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年
2 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
3 宁小文;二阶弹塑性分析在钢结构抗震设计中的应用研究[D];安徽农业大学;2010年
4 赵通阳;基于ABAQUS的混凝土面板堆石坝三维应力应变分析[D];郑州大学;2010年
5 王建亮;摩擦摆基础隔震结构多维地震反应分析[D];郑州大学;2009年
6 余文华;CFRP增强高强混凝土柱延性性能研究[D];大连理工大学;2010年
7 柳东委;土工格栅在六潜高速公路中处理桥头跳车应用研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 刘波;地铁隧道围岩监测与有限元模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 曹彦彦;地震诱发斜坡塌滑机理研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 齐平;后注浆钻孔灌注桩的承载力及沉降研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
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1 张弥,夏禾,冯爱军;轻轨列车和高架桥梁系统的动力响应分析[J];北方交通大学学报;1994年01期
2 阎贵平,夏禾,陈英俊;列车与刚梁柔拱组合系桥系统的地震响应分析[J];北方交通大学学报;1994年01期
3 阎贵平,夏禾,陈英俊;铁路斜拉桥的地震响应特性研究[J];北方交通大学学报;1995年02期
4 范俊杰,夏禾,王小文,彭华;高速轨道的动力分析与结构模式[J];北方交通大学学报;1996年02期
5 王庆波,汪胜,许克宾,夏禾;高速铁路连续梁桥动力响应分析[J];北方交通大学学报;1997年04期
6 杜修力;韩强;李忠献;李立云;陈少峰;赵建锋;;5.12汶川地震中山区公路桥梁震害及启示[J];北京工业大学学报;2008年12期
7 屈铁军,范友;长大桥梁结构按多点输入的竖向地震反应分析[J];东北林业大学学报;1989年06期
8 廖振鹏,杨柏坡,袁一凡;暂态弹性波分析中人工边界的研究[J];地震工程与工程振动;1982年01期
9 李小军,廖振鹏,杜修力;有阻尼体系动力问题的一种显式差分解法[J];地震工程与工程振动;1992年04期
10 崔志刚,邹永超,刘殿魁;SH波对圆弧形凸起地形的散射[J];地震工程与工程振动;1998年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 程庆国;许慰平;;大跨度铁路斜拉桥列车走行性探讨[A];全国桥梁结构学术大会论文集(上册)[C];1992年
2 程庆国;潘家英;;大跨度铁路斜拉桥竖向刚度分析[A];全国桥梁结构学术大会论文集(下册)[C];1992年
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1 史志利;大跨度桥梁多点激励地震反应分析与MR阻尼器控制[D];天津大学;2004年
2 王海东;地基—桩(筏)—上部结构动力相互作用分析与大比例模型试验研究[D];湖南大学;2005年
3 李彬;地铁地下结构抗震理论分析与应用研究[D];清华大学;2005年
4 黄健;铁路车桥系统耦合振动及其对周边建筑的环境振动[D];天津大学;2006年
5 林玉森;地震作用下高速铁路桥上列车走行性研究[D];西南交通大学;2007年
6 王蕾;大跨度刚构桥地震响应分析及振动台试验研究[D];北京交通大学;2010年
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1 晏成明;大跨度地下结构动力计算模型研究[D];河海大学;2003年
2 夏志华;大跨度连续刚构桥地震反应分析[D];西南交通大学;2003年
3 赵密;粘弹性人工边界及其与透射人工边界的比较研究[D];北京工业大学;2004年
4 张志勇;地震作用下高速铁路连续钢桁梁桥的车桥耦合振动研究[D];中南大学;2008年
5 周巧芳;饱和土中地铁车站的地震响应分析[D];北京交通大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王鹏;王军;蔡袁强;丁光亚;;饱和地基表面基础在Rayleigh波作用下的摇摆振动分析[J];岩土力学;2012年12期
2 刘蕊;李延涛;杨德健;李雅;张海;;软土地区地铁车站地震响应分析[J];地震工程学报;2014年01期
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1 李永波;考虑冻土—桩动力相互作用的长大桥梁地震响应分析[D];北京交通大学;2013年
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1 周永早;车—线—桥耦合振动系统有限元数值分析[D];中南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于翔,赵跃堂,郭志昆;人防工程的抗地震问题[J];地下空间;2001年01期
2 宫必宁,赵大鹏;地下结构与土动力相互作用试验研究[J];地下空间;2002年04期
3 郑永来,刘曙光,杨林德,童峰;软土中地铁区间隧道抗震设计研究[J];地下空间;2003年02期
4 周健,苏燕,董鹏;软土地层地铁及地下构筑物抗震动力分析研究现状[J];地下空间;2003年02期
5 廖振鹏;杨柏坡;袁一凡;;三维地形对地震地面运动的影响[J];地震工程与工程振动;1981年01期
6 廖振鹏;无限弹性介质中暂态标量波问题的有限模型[J];地震工程与工程振动;1982年04期
7 廖振鹏;;近场波动问题的有限元解法[J];地震工程与工程振动;1984年02期
8 刘殿魁,袁迎春;各向异性介质中由SH波引起的圆孔周围的远场位移[J];地震工程与工程振动;1988年01期
9 刘殿魁,王宁伟;相邻多圆孔各向异性介质中SH波的散射[J];地震工程与工程振动;1989年04期
10 袁晓铭,廖振鹏;圆弧形凹陷地形对平面SH波散射问题的级数解答[J];地震工程与工程振动;1993年02期
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1 刘晶波;王艳;;SH波斜入射时弹性半空间自由波场的一维算法[A];第14届全国结构工程学术会议论文集(第一册)[C];2005年
2 刘华北;宋二祥;;考虑土体分层性的大型地下结构地震液化上浮响应研究[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
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1 晏成明;大跨度地下结构动力计算模型研究[D];河海大学;2003年
2 陶明星;土—地下结构动力相互作用有限元分析[D];西北工业大学;2004年
3 付鹏程;地铁地下结构震动变形的实用评价方法研究[D];清华大学;2004年
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1 朱永全;冯卫星;陈豪雄;;地铁西单车站横通道开口段结构的有限元分析[J];铁道标准设计;1993年01期
2 黄桂兴,那艳玲;东北地区地铁车站通风空调方案对比分析[J];铁路工程造价管理;2005年05期
3 孙增田;程强;李华;;屏蔽门接轨保护及绝缘保护必要性分析[J];城市轨道交通研究;2006年07期
4 殷位洋;裴欢;;地铁车站轨行区伤亡事故的快速处置[J];现代城市轨道交通;2007年02期
5 王亮;张海青;;城市公共空间的人性化设计——浅析沈阳地铁一号线3号出入口广场设计方案[J];沈阳建筑大学学报(社会科学版);2008年04期
6 王越;戚承志;;竖向地震分量对于地铁站动力反应影响的研究[J];山西建筑;2009年01期
7 段东旭;杨政忠;;天津地铁车站深基坑围护施工技术[J];路基工程;2009年01期
8 王锋;余惠林;赵晓华;路璐;;关于地铁车站站台限界的探讨[J];铁道标准设计;2009年02期
9 陈学峰;;中洞法暗挖地铁车站全工序地表沉降的研究分析[J];铁道标准设计;2009年10期
10 史小俊;;地铁车站应对大客流的组织措施[J];城市轨道交通研究;2009年10期
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1 忻鼎康;胡祖光;邓景纹;张安安;;中山北路地铁车站预应力有限元分析[A];第十二届全国混凝土及预应力混凝土学术交流会论文集[C];2003年
2 白廷辉;刘国彬;刘朝明;吴玉怀;于宿海;刘涛;史世雍;姜向红;张国峰;陈昌祺;;地铁车站建设安全及风险控制技术[A];中国城市轨道交通新技术(第三集)[C];2009年
3 何雪松;;地铁车站深基坑钢支撑置换技术[A];2009中国城市地下空间开发高峰论坛论文集[C];2009年
4 路美丽;刘维宁;乐贵平;;结合盾构法建造地铁车站的方案设计[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
5 史聪灵;钟茂华;涂旭炜;邓云峰;符泰然;;深埋岛式地铁车站站台火灾时烟气蔓延数值分析[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
6 张慧艳;;地铁车站环控系统设计中的消声、隔声和隔振分析处理[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C];2010年
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8 周乐敏;;盖挖法在闹市中心地铁车站工程的设计与运用[A];施工机械化新技术交流会论文集(第十一辑)[C];2010年
9 杨艳青;;盾构法建造塔柱式地铁车站可行性研究[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
10 王明胜;倪冰玉;;某地铁车站浅埋暗挖优化方案的论证[A];中国土木工程学会第十一届、隧道及地下工程分会第十三届年会论文集[C];2004年
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1 田豆豆 杨柳 郑群华;武汉金银潭地铁车站“零渗水”的秘密[N];中国建材报;2010年
2 本报记者 杜一鸣;沈阳地铁站装修最高标准1500元/㎡[N];沈阳日报;2009年
3 昱含;地铁车站细节设计应更加人性化[N];人民铁道;2011年
4 记者 孔祥文 通讯员 应爱武;广州东山口站打破国内无盾构拓建地铁车站历史[N];中国铁道建筑报;2010年
5 记者 于海;地铁车站8月份惊艳呈现[N];沈阳日报;2009年
6 王志华;地铁车站安装绿色照明[N];北京日报;2003年
7 易论;3毫米的创举[N];中华建筑报;2008年
8 记者 张文君;省会新客站下方地铁站方案出炉[N];河北经济日报;2009年
9 曹霁阳;将收集废热节能取暖[N];北方时报;2011年
10 记者 刘冕;三类情况地铁车站将限流[N];北京日报;2010年
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1 曲树盛;地铁车站在内爆炸作用下的结构响应与破坏及地面振动研究[D];天津大学;2012年
2 张波;地铁车站地震破坏机理及密贴组合结构的地震响应研究[D];北京工业大学;2012年
3 孟娜;地铁车站关键结合部位火灾烟气流动特性与控制模式优化研究[D];中国科学技术大学;2014年
4 何伟;地下结构地震响应及其与地表建筑的影响研究[D];大连理工大学;2011年
5 赵衍发;浅埋暗挖法下穿既有地铁车站的风险控制[D];北京交通大学;2013年
6 王春;地铁车站通风与火灾三维数值模拟研究[D];西南交通大学;2005年
7 姚国伟;基于乘客疏散仿真的地铁车站建筑结构布置和设施协调研究[D];北京交通大学;2008年
8 王维;地铁车站混凝土结构开裂有限元分析[D];上海交通大学;2008年
9 齐锋;地铁车站纤维混凝土结构抗渗试验及阻裂防水机理的研究[D];上海交通大学;2007年
10 周耀;地铁车站结构健康监测研究[D];北京交通大学;2008年
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1 钟子文;涉泥岩区地铁车站结构模型试验研究[D];广西大学;2013年
2 陈世栋;地铁车站人工照明智能控制与节能研究[D];西安建筑科技大学;2013年
3 杨光;中原文化特色在郑州地铁车站空间设计中的运用研究[D];中原工学院;2013年
4 林辉;既有地铁车站结构受隧洞穿越影响的抗震性能分析[D];北京建筑工程学院;2011年
5 张伟伟;恐怖爆炸荷载作用下地铁车站的冲击反应与防护技术研究[D];山东科技大学;2010年
6 潘佩君;不均匀地层地铁车站结构内力分析和减少沉降方法研究[D];安徽理工大学;2011年
7 张世乾;从人性化角度审视地铁车站设计[D];大连理工大学;2012年
8 彭地;地铁车站内部公共空间的场所营造[D];西南交通大学;2012年
9 董晓净;基于网络排队模型与控制体模型的地铁车站乘客应急疏散能力瓶颈识别方法[D];北京交通大学;2012年
10 郭恒;地铁车站地震响应离心机模型试验研究[D];浙江大学;2012年
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