高速公路隧道装配式仰拱接头力学性能研究 被引量：4

1

作者 张亚鹏 赵学艺 +3 位作者 刘泾堂 胡金鑫 雷雅婷 周鑫 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第18期7983-7994,共12页

为研究公路隧道装配式仰拱结构接头的力学性能,首先建立了装配式仰拱接头三维数值计算模型,模拟接头细部结构,分析比较弯螺栓、直螺栓对仰拱接头在不同轴力、弯矩组合作用下接头张开量、转角、螺栓应力以及接触压应力等的变化规律。然... 为研究公路隧道装配式仰拱结构接头的力学性能,首先建立了装配式仰拱接头三维数值计算模型,模拟接头细部结构,分析比较弯螺栓、直螺栓对仰拱接头在不同轴力、弯矩组合作用下接头张开量、转角、螺栓应力以及接触压应力等的变化规律。然后采用大比例尺室内仰拱接头加载试验对模拟结果进行验证。结果表明:接头张开量、转角随着弯矩增加不断增大,接头抗弯刚度不断降低;接头张开量、转角随轴力增加而减小,接头抗弯刚度则不断增大;弯螺栓接头抗弯刚度大于直螺栓接头抗弯刚度;螺栓整体受拉,螺杆受力状态与螺栓形式及接头变形有关,整体上弯螺栓应力大于直螺栓应力。对比分析数值和试验结果,整体变化趋势一致。研究结果为公路隧道装配式仰拱接头设计提供参考。 展开更多

关键词 公路隧道 装配式仰拱 螺栓型式 力学性能

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公路隧道装配式仰拱结构形式优化设计 被引量：3

2

作者 刘泾堂 王迎超 +4 位作者 邱成虎 曲龙 袁文广 杜耀辉 郝英 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期55-64,共10页

为研究公路隧道装配式仰拱结构形式及其受力变形特征,基于收集的国内外不同装配式隧道结构应用案例,对钻爆法公路隧道预制仰拱结构形式进行优化设计,并分析了其受力特征;针对钻爆法公路隧道断面特点,以甘肃省某高速公路隧道工程为例,从... 为研究公路隧道装配式仰拱结构形式及其受力变形特征,基于收集的国内外不同装配式隧道结构应用案例,对钻爆法公路隧道预制仰拱结构形式进行优化设计,并分析了其受力特征;针对钻爆法公路隧道断面特点,以甘肃省某高速公路隧道工程为例,从施工难度、施工速度、防排水能力、造价成本等方面对弧形、箱型预制仰拱结构形式进行综合比选,并分析了仰拱分块数量、仰拱厚度以及幅宽对箱型预制仰拱结构的最大位移、混凝土损伤破坏、钢筋应力的影响。结果表明:箱型预制仰拱为较为合适的仰拱形式,7分块、上部厚度20 cm、下部厚度40 cm、幅宽1.2 m的箱型预制仰拱结构形式最为合适;装配式仰拱和二衬结构调整,改善了隧道受力,对保证整体支护结构稳定作用明显。 展开更多

关键词 公路隧道 钻爆法 装配式仰拱 结构形式 数值模拟

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公路隧道新型预制仰拱接头力学特性数值模拟 被引量：2

3

作者 张亚鹏 曲龙 +2 位作者 刘泾堂 袁文广 郝英 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期195-201,共7页

为了提高公路隧道工程质量,加快施工速度,降低材料消耗和工程建设成本以及改善施工环境,提出了一种公路隧道新型预制仰拱结构。以甘肃省某公路隧道为具体工程背景,利用ABAQUS有限元数值模拟软件对管片和螺栓进行精细化建模,建立了预制... 为了提高公路隧道工程质量,加快施工速度,降低材料消耗和工程建设成本以及改善施工环境,提出了一种公路隧道新型预制仰拱结构。以甘肃省某公路隧道为具体工程背景,利用ABAQUS有限元数值模拟软件对管片和螺栓进行精细化建模,建立了预制仰拱结构三维有限元模型。考虑不同强度等级螺栓、螺栓预紧力、承受荷载等影响因素,研究新型预制仰拱结构接头的力学特性。分析了预应力对新型预制仰拱接头力学性能的影响、不同荷载条件下不同强度等级螺栓的应力应变规律以及螺栓与新型预制仰拱的破坏形式。结果表明:螺栓预应力对预制仰拱接头的力学性能有较大影响,施加螺栓预应力可以有效增加接头承受正弯矩的能力;高强螺栓的最大应力和应变随施加预应力的增大而增大,受到螺栓混凝土保护层厚度的影响,上部螺栓的最大应力和应变普遍小于下部螺栓;随着荷载增大,部分螺栓会产生局部损伤,但未出现整体破坏;在承受较大荷载时,螺栓等级越高,最大应力越大,最大应变越小,螺栓混凝土保护层厚度对螺栓最大应力和应变的影响越明显;预制仰拱结构下部螺栓易破坏部位为螺杆与螺帽连接处,上部螺栓易破坏部位为螺杆,混凝土接头易破坏部位为接缝处和结构转角处,并且中间预制块较两边预制块更容易破坏。 展开更多

关键词 隧道工程 力学性能 数值模拟 预制仰拱 仰拱接头

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公路隧道闪长岩力学性能及破坏变形特征研究

4

作者 赵学艺 汪东瑞 +3 位作者 胡金鑫 曲龙 杜耀辉 李鲜汉 《公路》 北大核心 2025年第2期401-406,共6页

为解决公路隧道的闪长岩强度变形问题,以元川隧道为背景,通过现场取样制成标准圆柱体岩样分别开展单轴压缩试验和直剪试验,研究硬质闪长岩抗压强度、抗剪强度和破坏变形。并提出最小二乘法回归方程对抗剪强度指标进行优化分析。(1)岩石... 为解决公路隧道的闪长岩强度变形问题,以元川隧道为背景,通过现场取样制成标准圆柱体岩样分别开展单轴压缩试验和直剪试验,研究硬质闪长岩抗压强度、抗剪强度和破坏变形。并提出最小二乘法回归方程对抗剪强度指标进行优化分析。(1)岩石试样密实度较高,但岩体较为破碎,极易受水的影响,易发生溶解软化。(2)在单轴压缩试验中,干燥试样单轴抗压强度整体上高于饱和试样,其压缩破坏形成光滑的断面;在直剪试验中,两种状态下标准试样抗剪强度随着法向应力的增大而提高,其剪切破坏形成凹凸状断面。(3)通过运用最小二乘法计算得到优化后的c和φ值与实测值基本吻合,提高了试验结果的准确性,具有一定工程实践意义。 展开更多

关键词 公路隧道 闪长岩 力学试验 物理试验 强度特征

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沥青路面抗滑性能影响因素研究

5

作者 张亚鹏 苟金辉 +2 位作者 刘璐 郑卫平 冯中良 《科技与创新》 2025年第5期148-150,154,共4页

随着城市化的不断推进和交通运输网线的快速发展,沥青路面作为交通运输的基础设施之一,承担着联通经济贸易的重要使命,尤其是近年来快递行业的兴起,同时日益增加的私家车数量也给路面通行带来了极大的压力。抗滑性是沥青路面的基本特征... 随着城市化的不断推进和交通运输网线的快速发展,沥青路面作为交通运输的基础设施之一,承担着联通经济贸易的重要使命,尤其是近年来快递行业的兴起,同时日益增加的私家车数量也给路面通行带来了极大的压力。抗滑性是沥青路面的基本特征之一,抗滑性能的强弱将直接决定公路是否能够正常运行,道路要保证具备一定的摩擦力,才不会导致汽车在行驶过程中出现轮胎打滑的现象。尤其是高速公路,高速公路上汽车的行驶速度很快,如果路面抗滑性不达标,那么轮胎很容易打滑,严重时还会发生交通安全事故。公路是有一定使用年限的,定期养护也无法保证其能够长时间使用。然而随着沥青路面使用年限的加长,受自然天气以及地理位置的影响,抗滑性会降低,影响路面的摩擦性,车辆在行驶过程中也会因为摩擦力减小而发生交通事故。因此,公路作业人员要经常对沥青路面开展养护作业,保持沥青路面良好的抗滑性。 展开更多

关键词 沥青路面 抗滑性 影响因素 具体措施

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高速公路路基、桥梁、隧道衔接方案研究 被引量：1

6

作者 李太平 《运输经理世界》 2024年第2期89-91,共3页

高速公路路基、桥梁、隧道衔接是高速公路工程的关键施工任务,关系到工程的安全性、经济性和持久性。为提高衔接方案的科学性,分析路基、桥梁、隧道衔接中的关键技术问题和挑战,并从多个方面出发,研究现代化衔接方案的设计和应用,以期... 高速公路路基、桥梁、隧道衔接是高速公路工程的关键施工任务,关系到工程的安全性、经济性和持久性。为提高衔接方案的科学性,分析路基、桥梁、隧道衔接中的关键技术问题和挑战,并从多个方面出发,研究现代化衔接方案的设计和应用,以期为相关工作人员提供参考。 展开更多

关键词 高速公路 路基、桥梁、隧道衔接 绿色施工

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高速公路建设项目施工质量管理分析 被引量：1

7

作者 王向前 《运输经理世界》 2022年第32期77-79,共3页

为了提高高速公路施工质量管理水平,通过分析高速公路建设项目施工质量常见问题,并提出高速公路建设项目施工质量问题的解决措施,以期为公路施工提供保障。

关键词 高速公路 沥青路面 路面坑槽

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黄土-泥岩交界区隧道衬砌受力及围岩破坏模式分析 被引量：1

8

作者 郭鑫 辛延甫 +3 位作者 邱成虎 郝敏 杜耀辉 张崇辉 《水力发电》 CAS 2024年第6期32-36,96,共6页

为研究黄土-泥岩交界区隧道衬砌受力特性及围岩破坏模式,以某隧道为工程背景,通过现场监测及数值模拟,对衬砌受力进行了分析。结果表明,围岩压力集中于仰拱,最大值出现在右拱脚;外侧钢拱架应力主要集中于交界面附近拱肩处;钢拱架应力及... 为研究黄土-泥岩交界区隧道衬砌受力特性及围岩破坏模式,以某隧道为工程背景,通过现场监测及数值模拟,对衬砌受力进行了分析。结果表明,围岩压力集中于仰拱,最大值出现在右拱脚;外侧钢拱架应力主要集中于交界面附近拱肩处;钢拱架应力及二衬混凝土应变受混凝土强度发展影响较大,衬砌施作初期,混凝土及拱架均承受较大压应力,随着混凝土强度逐渐提高,应力逐渐减小,仰拱处出现拉应力;围岩塑性区主要分布于交界面附近拱肩及仰拱位置;地下水沿边墙破碎围岩渗流并汇集于仰拱,基底泥岩塑性区易扩大。研究结果可为黄土-泥岩交界地层隧道设计与施工提供参考。 展开更多

关键词 隧道 交界地层 衬砌 破坏模式 受力分析 现场监测 数值模拟

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泥岩隧道仰拱底鼓变形机制试验研究

9

作者 张文轩 刘彤彤 +2 位作者 辛延甫 郭鑫 岳建平 《山西建筑》 2024年第21期141-146,175,共7页

探讨了泥岩隧道发生底鼓破坏时,衬砌及围岩受力变形规律及破坏特征,基于相似理论,通过配制衬砌、回填层及泥岩相似材料,开展以强制位移为加载方式的底鼓模型试验,同时采用数值模拟进行验证,结果如下:在基底围岩膨胀作用下,回填层中心隆... 探讨了泥岩隧道发生底鼓破坏时,衬砌及围岩受力变形规律及破坏特征,基于相似理论,通过配制衬砌、回填层及泥岩相似材料,开展以强制位移为加载方式的底鼓模型试验,同时采用数值模拟进行验证,结果如下:在基底围岩膨胀作用下,回填层中心隆起位移最大,两侧次之,即底鼓现象明显;围岩压力大小依次为仰拱、拱脚、边墙、拱腰、拱顶,其次衬砌破坏后各部位围岩压力增长有所减缓;仰拱中心以及拱脚应力最强,因此仰拱中心及拱脚处为易破坏位置;衬砌破坏后裂缝集中在仰拱中心、拱脚和拱顶,仰拱及回填层在中心位置裂缝密集且发育完全;在破坏过程中,仰拱先于回填层出现拉裂破坏;因此在隧道穿越泥岩地层时,衬砌拱脚、仰拱及回填层处应作针对性设计。 展开更多

关键词 泥岩隧道 模型试验 数值模拟 仰拱底鼓 破坏特征

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曲线分幅共墩悬浇T构梁纵、横桥向不平衡控制方法

10

作者 杨卫涛 刘兆奇 +1 位作者 丁建刚 程高 《市政技术》 2024年第1期60-67,共8页

依托某特大桥主桥预应力混凝土连续刚构桥工程,对悬浇T构梁进行了受力分析,并分析了齿块荷载对主梁线形的影响,发现在大悬臂状态下,较小重量的齿块会对主梁产生较大力矩,且在监控计算中需要考虑预应力锚固齿块对主梁的影响;运用有限元... 依托某特大桥主桥预应力混凝土连续刚构桥工程,对悬浇T构梁进行了受力分析,并分析了齿块荷载对主梁线形的影响,发现在大悬臂状态下,较小重量的齿块会对主梁产生较大力矩,且在监控计算中需要考虑预应力锚固齿块对主梁的影响;运用有限元分析方法计算出了不平衡力矩,再根据等弯矩配重原理给出了悬浇T构梁纵、横桥向的配重方案,并对横桥向的配重方案加以计算分析,验证了配重方案的可行性和准确性。 展开更多

关键词 大跨径连续梁 悬浇T构梁 配重 不平衡 齿块 等弯矩 有限元分析

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大渗透黄土地层公路隧道受力变形分析

11

作者 辛延甫 郭鑫 +3 位作者 张耀庭 郝敏 杜耀辉 张文轩 《公路》 北大核心 2024年第9期434-442,共9页

为研究黄土地层公路隧道衬砌在实际渗透压力下受力变形特性,以甘肃陇东地区某隧道为例,结合现场监测与理论分析,在实测渗透压力基础上研究隧道净空收敛、围岩压力、钢拱架应力、初支与二衬接触压力、二衬混凝土应变及钢筋受力随时间变... 为研究黄土地层公路隧道衬砌在实际渗透压力下受力变形特性,以甘肃陇东地区某隧道为例,结合现场监测与理论分析,在实测渗透压力基础上研究隧道净空收敛、围岩压力、钢拱架应力、初支与二衬接触压力、二衬混凝土应变及钢筋受力随时间变化规律及分布特征,并对实际工程安全状态进行评估。研究结果表明:地下水渗透压力受施工扰动较大,待稳定后渗透压力接近初始水平;围岩压力、钢拱架应力随时间推移呈现为“先急剧增加、后缓慢变化、最终趋于稳定”3个阶段;接触应力在短暂波动后快速趋稳,稳定值呈现“上下大,中间小”对称分布特征;二衬钢筋受力及混凝土应变则显示,二次衬砌以受压为主且处于偏压状态,但均处于安全范围。 展开更多

关键词 黄土隧道 监控量测 围岩压力 钢拱架应力 渗流

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停工对转体T构悬臂梁线形的影响及调整措施研究

12

作者 景国旭 刘兆奇 +2 位作者 杨晓强 张华 丁建刚 《市政技术》 2024年第12期137-144,共8页

依托西北地区某在建转体施工连续刚构桥,利用有限元软件进行了悬浇施工过程的模拟,研究了停工期间主梁实测位移变形与理论值之间的差异,探讨了不同停工位置和停工时间对梁段线形的影响,并对停工期间影响梁段线形的原因进行了分析,提出... 依托西北地区某在建转体施工连续刚构桥,利用有限元软件进行了悬浇施工过程的模拟,研究了停工期间主梁实测位移变形与理论值之间的差异,探讨了不同停工位置和停工时间对梁段线形的影响,并对停工期间影响梁段线形的原因进行了分析,提出了事前调整措施。研究结果表明,停工位置和停工时间的变化对T构悬臂梁截面挠度有显著影响;墩柱柔度、边中跨预应力锚固齿块不对称、挂篮质量不平衡以及墩台基础不均匀沉降均会影响T构悬臂梁的线形变化;配重和预应力全张拉是有效应对冬季停工的调整措施。在桥梁施工过程中,建议根据具体情况利用仿真模型预测停工期间梁段的线形变化,并提前做好调整措施,从而确保连续刚构桥的线形平顺。 展开更多

关键词 连续刚构桥 T构悬臂梁 转体 停工 梁段线形 调整措施

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转体支座研究现状及测力支座应用评述

13

作者 张亚鹏 李方林 +2 位作者 丁建刚 张华 邢江 《市政技术》 2024年第3期35-42,共8页

通过对常规转体系统技术进行分析,总结了传统转体支座在结构形式、材料、应力状态、称重试验等方面的研究现状。针对常规转体系统功能单一的局限性,基于某跨陇海铁路特大桥等项目,介绍了一种新型的智能测力转体支座。该新型智能测力转... 通过对常规转体系统技术进行分析,总结了传统转体支座在结构形式、材料、应力状态、称重试验等方面的研究现状。针对常规转体系统功能单一的局限性,基于某跨陇海铁路特大桥等项目,介绍了一种新型的智能测力转体支座。该新型智能测力转体支座将应力传感器等设备集成到常规转体支座中,具有实时监测支座内部应力状态、数据远程传输和应力异常报警等功能。目前,该新型智能测力转体支座仍存在一定局限性,包括功能整合程度低、无法监测撑脚位置的应力状态等。该研究成果为今后转体桥梁的进一步发展提供了新的思路,对测力支座的深入研究也具有一定的参考和借鉴意义。 展开更多

关键词 转铰 转体系统 测力支座 转体桥梁 研究现状 应用

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公路路面施工中沥青摊铺施工技术质量管理 被引量：1

14

作者 郭鑫 郑卫平 《运输经理世界》 2023年第22期58-60,共3页

在公路路面施工中,一般会运用到沥青材料,在公路路面施工中科学合理地应用沥青摊铺施工技术,可以提升公路路面的荷载力,也能够降低公路路面的施工成本。为提高沥青摊铺施工技术的应用效果,文章对沥青摊铺相关施工技术进行分析,并提出沥... 在公路路面施工中,一般会运用到沥青材料,在公路路面施工中科学合理地应用沥青摊铺施工技术,可以提升公路路面的荷载力,也能够降低公路路面的施工成本。为提高沥青摊铺施工技术的应用效果,文章对沥青摊铺相关施工技术进行分析,并提出沥青摊铺施工技术质量管理策略,为相关工程提供参考。 展开更多

关键词 沥青摊铺施工技术 公路路面施工 质量管理

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浅埋泥岩隧道仰拱底鼓力学特性 被引量：3

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作者 刘彤彤 梁庆国 +3 位作者 杜耀辉 辛延甫 赵涛 吕晓云 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第23期10112-10119,共8页

为了研究浅埋泥岩隧道仰拱底鼓变形特征,提出一种新的模型试验法,以强制位移的加载方式模拟基底围岩的膨胀作用,对隧道基底围岩膨胀引起的衬砌与围岩受力变形破坏特征进行了系统分析。结果表明:泥岩隧道因基底膨胀作用发生仰拱底鼓后,... 为了研究浅埋泥岩隧道仰拱底鼓变形特征,提出一种新的模型试验法,以强制位移的加载方式模拟基底围岩的膨胀作用,对隧道基底围岩膨胀引起的衬砌与围岩受力变形破坏特征进行了系统分析。结果表明:泥岩隧道因基底膨胀作用发生仰拱底鼓后,衬砌的应力及洞周围岩压力分布发生显著变化;拱脚外侧和仰拱内侧表现为环向拉应力,容易出现受拉破坏;相较于衬砌的其他部位而言,拱脚和仰拱对基底膨胀的力学响应更为明显,且随着膨胀作用的增强,拱脚和仰拱之间的应力差值逐渐增大;按照围岩的失稳状态,将围岩压力的变化状态分为初期增长、中期稳定和末期快速增长3个阶段,在末期快速增长阶段,隧道竖向收敛值快速增加,衬砌应力增长速率变大,加剧了仰拱的破坏;基底膨胀作用下使得隧道两侧围岩容易失稳。研究结果可为泥岩隧道结构设计优化提供有益参考。 展开更多

关键词 泥岩隧道 仰拱底鼓 模型试验 力学响应

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裂隙围岩隧道塌方规律的数值模拟研究

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作者 梁宸 张亚鹏 +2 位作者 曲龙 刘泾堂 杜耀辉 《土木工程》 2022年第3期453-458,共6页

公路隧道在工程建设中愈发常见。为研究裂隙围岩在开挖扰动作用下的塌方规律,本文以某一公路隧道为工程背景,借助UDEC离散元模拟软件,得到岩体位移、速度、加速度随时间变化的曲线图,模拟开挖扰动下隧道塌方的演变过程,为类似的隧道工... 公路隧道在工程建设中愈发常见。为研究裂隙围岩在开挖扰动作用下的塌方规律,本文以某一公路隧道为工程背景,借助UDEC离散元模拟软件,得到岩体位移、速度、加速度随时间变化的曲线图,模拟开挖扰动下隧道塌方的演变过程,为类似的隧道工程建设和支护提供建议。 展开更多

关键词 隧道 裂隙围岩 塌方规律 离散元

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基于FEM-BIM模型的30 m预制箱梁结构局部优化设计 被引量：1

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作者 姜虎 赵鹏洲 +2 位作者 李太平 张宏伟 徐志民 《公路》 北大核心 2024年第8期243-247,共5页

以陇东地区静宁~天水高速公路项目为依托,建立30 m跨径小箱梁结构的三维FEM-BIM模型,针对简支转连续小箱梁结构中预应力束、普通钢筋及锚垫板等构造存在冲突的问题,进行钢束、锚板与钢筋位置碰撞分析并优化小箱梁构造设计;围绕较大钢束... 以陇东地区静宁~天水高速公路项目为依托,建立30 m跨径小箱梁结构的三维FEM-BIM模型,针对简支转连续小箱梁结构中预应力束、普通钢筋及锚垫板等构造存在冲突的问题,进行钢束、锚板与钢筋位置碰撞分析并优化小箱梁构造设计;围绕较大钢束张拉力作用下的箱梁受力问题,进行多工况下局部构造优化分析,以改善箱梁结构受力性能。结果显示,顶板钢束及锚垫板设置与周围普通钢筋存在较为严重的位置冲突,可采取调整钢束位置、采用扁锚锚具、修改配筋设计等措施来解决;预应力束张拉槽口底部或竖向拐角处容易开裂,可通过对张拉槽口设计细节和受力方式进行局部优化,提高预制小箱梁结构制造精度及受力合理性。 展开更多

关键词 桥梁工程 30 m预制箱梁 预应力钢束 张拉槽口 结构优化 有限元分析

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