武汉火车站复杂大型钢结构体系研究 被引量：25

1

作者 赵鹏飞 潘国华 +7 位作者 汤荣伟 陶勇 钱基宏 杜义欣 阳升 李跃林 郭占一 宋涛 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2009年第1期1-4,共4页

新建的武汉火车站是特大型火车站,它将大跨结构、多层钢结构、桥梁结构融为一体。结合建筑特点对屋面与楼面结构体系进行了选择,并对主要结构的受力特点进行了分析。在屋面结构中,采用拱与网壳杂交的"拱-壳"组合体系,而拱与... 新建的武汉火车站是特大型火车站,它将大跨结构、多层钢结构、桥梁结构融为一体。结合建筑特点对屋面与楼面结构体系进行了选择,并对主要结构的受力特点进行了分析。在屋面结构中,采用拱与网壳杂交的"拱-壳"组合体系,而拱与网壳采用V形撑进行连接。楼面结构与屋面结构的间接结合,降低了主要构件的受力。工程采用的结构体系对于其他大型公建,特别是大型高架车站具有很好的借鉴意义。 展开更多

关键词 武汉火车站 组合体系 V形撑 拱 网壳 大跨度楼面

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武汉火车站高速列车对建筑结构的振动影响研究 被引量：20

2

作者 颜锋 钱基宏 +4 位作者 赵鹏飞 汤荣伟 潘国华 陶勇 阳升 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2009年第1期25-27,58,共4页

武汉火车站的列车将从站房中高速穿过,通过车辆-等效桥梁耦合系统以及桥梁-站房系统的分步求解,确定了车辆-桥梁-站房结构系统动力学计算的求解策略与方法,研究了列车高速通过站房所引起的建筑结构动力响应以及相应的理论和方法。并针... 武汉火车站的列车将从站房中高速穿过,通过车辆-等效桥梁耦合系统以及桥梁-站房系统的分步求解,确定了车辆-桥梁-站房结构系统动力学计算的求解策略与方法,研究了列车高速通过站房所引起的建筑结构动力响应以及相应的理论和方法。并针对所得结果选择了合适的评判标准,解决了在高速列车穿越引起的振动下建筑结构的安全、经济及使用性能的问题。 展开更多

关键词 车辆-桥梁-站房系统 动力响应 舒适度

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武汉火车站大跨度楼面结构振动舒适度研究 被引量：13

3

作者 阳升 钱基宏 +6 位作者 赵鹏飞 汤荣伟 潘国华 陶勇 鲍华 郭盛 石城林 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2009年第1期28-30,50,共4页

武汉火车站楼面结构具有平面尺寸大、跨度大、支撑构件复杂、楼面形状不规则、荷载大、梁高受限制等特点。这些特点导致楼面结构竖向自振频率较低,在人的行走和跳跃激励下有可能产生较大的动力响应,从而引起楼面人员的不舒适。对历史上... 武汉火车站楼面结构具有平面尺寸大、跨度大、支撑构件复杂、楼面形状不规则、荷载大、梁高受限制等特点。这些特点导致楼面结构竖向自振频率较低,在人的行走和跳跃激励下有可能产生较大的动力响应,从而引起楼面人员的不舒适。对历史上楼面振动舒适度的评价标准进行了归纳总结,并提出适合楼面结构的舒适度评价标准;对武汉火车站大跨度楼面结构在行走和跳跃激励下引起结构的振动加速度进行了计算,并进行了相应的舒适度评价,结果表明,在人的行走和跳跃下不会引起楼面人员的不舒适。 展开更多

关键词 大跨度楼面结构 振动舒适度 峰值加速度 舒适度评价

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武汉火车站多点输入地震反应时程分析 被引量：14

4

作者 刘枫 杜义欣 +4 位作者 赵鹏飞 潘国华 陶勇 汤荣伟 颜峰 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2009年第1期11-15,共5页

武汉火车站支撑结构东西向长度为258m(屋盖长度约300m),南北向长度为476m,南北向超长。对武汉站采用时程分析法,进行了考虑行波效应的多点输入地震反应分析。对多点输入与单点输入情况下的基底总剪力、扭转效应以及重要构件内力均进行... 武汉火车站支撑结构东西向长度为258m(屋盖长度约300m),南北向长度为476m,南北向超长。对武汉站采用时程分析法,进行了考虑行波效应的多点输入地震反应分析。对多点输入与单点输入情况下的基底总剪力、扭转效应以及重要构件内力均进行了比较,讨论了不同视波速度对分析结果的影响。针对不同类型构件,给出了考虑多点输入影响的地震作用效应调整系数,并对这些构件进行了在多点输入地震组合工况下的截面验算,计算结果表明全部构件均满足规范要求,不必要因多点输入而采取特殊的构造措施。 展开更多

关键词 多点输入 地震反应 时程分析

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武汉火车站高速列车列车风数值模拟研究 被引量：10

5

作者 何连华 符龙彪 +4 位作者 陈凯 钱基宏 郭占一 赵鹏飞 汤荣伟 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2009年第1期23-24,53,共3页

基于计算流体力学软件Fluent,对武汉站高速列车过站列车风进行了数值模拟。展示不同部位的列车风分布形态,获得了列车风的空间分布特性;结合现有相关资料,确定了站台安全退避距离;分析了结构物受到的列车风风荷载作用。

关键词 数值模拟 列车风 动网格 安全退避距离

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武汉火车站复杂屋盖及其支承结构的屈曲分析研究 被引量：10

6

作者 杜义欣 汤荣伟 +6 位作者 赵鹏飞 肖从真 潘国华 陶勇 阳升 郭占一 李跃林 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2009年第1期5-7,共3页

武汉站大跨空间结构体系复杂,以半拱、主拱、斜立柱和V形撑形成的下部结构体系与上部网壳结构互为支撑,成为一个稳定性良好的拱-壳组合体系。该体系中,主拱、半拱等关键构件的计算长度难以用规范和现成的理论来确定。通过屈曲分析,研究... 武汉站大跨空间结构体系复杂,以半拱、主拱、斜立柱和V形撑形成的下部结构体系与上部网壳结构互为支撑,成为一个稳定性良好的拱-壳组合体系。该体系中,主拱、半拱等关键构件的计算长度难以用规范和现成的理论来确定。通过屈曲分析,研究了网壳对主拱、半拱稳定性能的影响。针对空间结构支撑体系的屈曲模态不容易确定的缺陷,通过放大荷载,激发主拱、半拱屈曲模态的方法,提出三种确定特殊构件计算长度的方法,为武汉站结构构件设计提供了必要的依据。 展开更多

关键词 空间结构 稳定 屈曲 计算长度

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单层预应力网格钢结构稳定性研究 被引量：7

7

作者 苏慈 沈祖炎 +3 位作者 罗永峰 汤荣伟 张伟育 汪大绥 《结构工程师》 2005年第3期30-33,24,共5页

某单层预应力网格幕墙钢结构由形似花瓣的5个独立的外加预应力索网的椭球形单层网格杆系结构组成,每根竖杆均为一通长连续构件,而横杆则与竖杆铰接,形成一组特殊的单层网壳结构。钢网壳内侧通过连杆铰支于内部混凝土结构上,外侧为预应... 某单层预应力网格幕墙钢结构由形似花瓣的5个独立的外加预应力索网的椭球形单层网格杆系结构组成,每根竖杆均为一通长连续构件,而横杆则与竖杆铰接,形成一组特殊的单层网壳结构。钢网壳内侧通过连杆铰支于内部混凝土结构上,外侧为预应力索网。此网格结构并非作为屋盖水平放置,而是作为玻璃幕墙的支承结构垂直放置,其连接与支承方式均不同于常规的单层网壳。本文深入探讨这类型特殊网壳的稳定性态和特征,对类型该结构的线性稳定,完善结构非线性稳定,有初始缺陷结构非线性稳定和弹塑性稳定进行分析,得出几点有益的结论,为该类型网壳结构的设计提供数据资料和依据。 展开更多

关键词 钢结构 稳定性研究 预应力索网 非线性稳定 单层网壳结构 混凝土结构 弹塑性稳定 结构组成 网格结构 支承结构 玻璃幕墙 支承方式 缺陷结构 数据资料 椭球形 钢网壳 类型 放置 杆系 铰接 铰支 屋盖

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武汉火车站空间多平面圆钢管相贯节点承载力计算 被引量：7

8

作者 汤荣伟 赵鹏飞 +8 位作者 李跃林 潘国华 陶勇 颜锋 马明 杜义欣 鲍华 郭盛 石城林 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2009年第1期8-10,共3页

对空间多平面圆钢管相贯节点承载力进行了研究,包括复杂多平面相贯节点的拆分原则、中外规范公式对比、多平面相贯节点承载力折减系数取值等,最后得出文中提出的复杂多平面相贯节点的拆分原则是合理的;采用欧洲规范对相贯节点进行校核... 对空间多平面圆钢管相贯节点承载力进行了研究,包括复杂多平面相贯节点的拆分原则、中外规范公式对比、多平面相贯节点承载力折减系数取值等,最后得出文中提出的复杂多平面相贯节点的拆分原则是合理的;采用欧洲规范对相贯节点进行校核偏安全;提出的多平面相贯节点承载力折减系数对武汉火车站工程是适用的。 展开更多

关键词 相贯节点 节点承载力 多平面

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某高烈度区高层剪力墙住宅隔震设计 被引量：6

9

作者 李洪求 薛彦涛 +3 位作者 郗可 巫振弘 戴云景 汤荣伟 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2019年第16期1-5,共5页

高烈度区的高层剪力墙结构隔震设计是隔震设计中的难点,支座拉应力控制、结构防倾覆是设计中的关键环节。对处于高烈度地区的某高层剪力墙结构进行了隔震设计研究,并对其进行弹塑性时程计算。通过对比普通刚度橡胶隔震支座方案、低刚度... 高烈度区的高层剪力墙结构隔震设计是隔震设计中的难点,支座拉应力控制、结构防倾覆是设计中的关键环节。对处于高烈度地区的某高层剪力墙结构进行了隔震设计研究,并对其进行弹塑性时程计算。通过对比普通刚度橡胶隔震支座方案、低刚度橡胶隔震支座方案、橡胶隔震支座+滑板支座方案和橡胶隔震支座+滑板支座+黏滞阻尼器方案这四种方案的施工难度、造价及方案合理性得出,低刚度橡胶支座隔震方案为优选方案。再对比隔震方案和非隔震方案,采用隔震方案的结构楼层剪力、层间位移角等主要指标相对非隔震方案均有显著改善,上部结构构件尺寸大幅度减小,既满足了建筑空间使用需求,又具有非常好的社会经济效益。 展开更多

关键词 高烈度区 隔震设计 高层剪力墙 橡胶隔震支座 滑板支座 黏滞阻尼器

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武汉火车站屋盖与雨棚平均风荷载的数值模拟 被引量：6

10

作者 何连华 陈凯 +2 位作者 符龙彪 钱基宏 汤荣伟 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2009年第1期20-22,15,共4页

基于Fluent6.1软件,将Realizable κ-ε湍流模型与非平衡壁面函数搭配使用,对武汉火车站站房屋盖、雨棚的平均风荷载进行了计算流体力学数值模拟。将数值模拟与风洞试验的结果进行了对比分析,结果具有很好的一致性。应用多孔介质阶跃模... 基于Fluent6.1软件,将Realizable κ-ε湍流模型与非平衡壁面函数搭配使用,对武汉火车站站房屋盖、雨棚的平均风荷载进行了计算流体力学数值模拟。将数值模拟与风洞试验的结果进行了对比分析,结果具有很好的一致性。应用多孔介质阶跃模型模拟雨棚下表面的穿孔管吊顶,弥补了风洞试验模拟此类结构时测压点布置的局限。 展开更多

关键词 数值模拟 平均风荷载 多孔介质阶跃模型

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预应力索原长直接求解方法 被引量：3

11

作者 汤荣伟 沈祖炎 +1 位作者 赵宪忠 苏慈 《空间结构》 CSCD 2004年第4期16-18,63,共4页

索结构在大跨结构中得到了快速的发展.高精度的索单元对索结构分析的精度和效率起着至关重要的作用.悬链线元无疑是目前最精确的索单元.但由于其在形成刚度时需要索的无应力长度,目前文献中的方法都为迭代求解,影响了计算速度.本文提出... 索结构在大跨结构中得到了快速的发展.高精度的索单元对索结构分析的精度和效率起着至关重要的作用.悬链线元无疑是目前最精确的索单元.但由于其在形成刚度时需要索的无应力长度,目前文献中的方法都为迭代求解,影响了计算速度.本文提出了一种索原长的直接求解方法,避免了迭代求解.算例表明本方法速度快、精度高,具有很高的实用性. 展开更多

关键词 预应力索 大跨结构 索结构 刚度 悬链线 单元 算例 迭代求解 快速

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基于悬链线元的索穹顶形状精确确定方法 被引量：5

12

作者 沈祖炎 汤荣伟 赵宪忠 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期1-6,共6页

针对目前索穹顶结构研究中其形状确定方面所存在的不足,提出了基于悬链线元逆迭代的精确修正技术,可以精确求得预张力;使其能在考虑索杆自重的情况下,在给定的初始几何位置上严格平衡.由于刚度矩阵形成和已知索的预张力情况求解索原长... 针对目前索穹顶结构研究中其形状确定方面所存在的不足,提出了基于悬链线元逆迭代的精确修正技术,可以精确求得预张力;使其能在考虑索杆自重的情况下,在给定的初始几何位置上严格平衡.由于刚度矩阵形成和已知索的预张力情况求解索原长是运用悬链线元进行结构分析时需要解决的两个先决问题,首先根据目前文献中处理这两个问题的不足,提出了具有大范围收敛性的刚度迭代技术和不需迭代的索原长高精度求解方法;在此基础上引进逆迭代方法,建立了基于悬链线元的逆迭代形状精确确定方法.最后编制程序对算例进行验证,结果表明这一方法精度极高,且收敛速度快,收敛性好. 展开更多

关键词 索穹顶 悬链线元 索原长 形状确定

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相贯节点矩形钢管桁架通廊结构设计问题探讨 被引量：4

13

作者 雷淑忠 王屹东 汤荣伟 《结构工程师》 2005年第2期13-16,共4页

通过对某通廊工程结构设计的经验总结,分析了相贯节点矩形钢管桁架结构计算、节点设计和构造处理中应注意的一些问题,并提出了相关建议,以供工程设计人员参考。

关键词 钢管桁架 相贯节点 设计问题 通廊 矩形 工程结构设计 工程设计人员 结构计算 构造处理 节点设计

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张拉结构找形分析理论研究进展 被引量：5

14

作者 汤荣伟 钱基宏 +1 位作者 宋涛 马明 《建筑科学》 北大核心 2013年第1期107-110,共4页

张拉结构的找形问题是张拉结构分析中的关键问题,张拉结构的找形一般可以分为两类:(1)结构预张力分布已知,结构初始几何未定,所要求解的是结构初始态几何位置;(2)结构初始几何已知,预张力分布未定,所要求解的是给定结构几何下的预张力... 张拉结构的找形问题是张拉结构分析中的关键问题,张拉结构的找形一般可以分为两类:(1)结构预张力分布已知,结构初始几何未定,所要求解的是结构初始态几何位置;(2)结构初始几何已知,预张力分布未定,所要求解的是给定结构几何下的预张力分布。本文以这两类问题为主线对当前张拉结构的主要找形方法进行了较为详细的介绍,可为该领域的科研人员提供参考。 展开更多

关键词 张拉结构 找形 预张力分布

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武汉火车站雨棚结构施工模拟计算分析 被引量：4

15

作者 马宏睿 赵鹏飞 +6 位作者 汤荣伟 潘国华 陶勇 廖宇飙 鲍华 郭盛 石城林 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2009年第1期31-33,61,共4页

武汉火车站雨棚结构由于跨度较大,施工的先后顺序和施工过程中临时支撑的设置对结构施工过程中的稳定性和施工结束时的结构位移、构件内力有较大影响。结合施工条件,设计了一套完整的施工方案,并采用有限元软件ANSYS对该施工方案进行了... 武汉火车站雨棚结构由于跨度较大,施工的先后顺序和施工过程中临时支撑的设置对结构施工过程中的稳定性和施工结束时的结构位移、构件内力有较大影响。结合施工条件,设计了一套完整的施工方案,并采用有限元软件ANSYS对该施工方案进行了模拟计算分析,证实了该施工方案的可行性与可靠性。 展开更多

关键词 施工模拟 生死单元法 大跨结构

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轻型屈曲约束支撑在大跨空间结构中的应用研究 被引量：3

16

作者 朱礼敏 薛彦涛 汤荣伟 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2015年第11期18-21 99,99,共5页

由于目前国内通用的屈曲约束支撑构造形式在大跨空间结构中使用受限,为扩大其适用范围,需要研制重量轻、约束强度高的轻型屈曲约束支撑。为此,对3种不同构造的5根轻型屈曲约束支撑试件,进行了循环往复拉压荷载下的力学性能试验。根据试... 由于目前国内通用的屈曲约束支撑构造形式在大跨空间结构中使用受限,为扩大其适用范围,需要研制重量轻、约束强度高的轻型屈曲约束支撑。为此,对3种不同构造的5根轻型屈曲约束支撑试件,进行了循环往复拉压荷载下的力学性能试验。根据试验得到的滞回曲线和试件破坏情况,研发出了合理有效的支撑构造形式,同时建立了轻型屈曲约束支撑的计算模型和设计方法;将轻型屈曲约束支撑应用于大跨空间结构的树形柱支撑中。对算例进行分析计算,结果表明,轻型屈曲约束支撑能够有效防止结构失稳破坏,显著提高结构的抗震性能。 展开更多

关键词 轻型屈曲约束支撑 大跨空间结构 抗震性能

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防屈曲支撑在赢嘉中心办公楼加固改造中的应用 被引量：3

17

作者 杜义欣 李文超 +2 位作者 刘军进 汤荣伟 薛彦涛 《福州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期477-482,共6页

在赢嘉中心办公楼的改造设计中,基于提升使用功能的要求,增加了楼面荷载(铺设地暖等),削弱了整楼的刚度(首层顶板大堂挑空导致大面积楼板开洞,升级空调系统使核心筒增开了大量设备洞口).由于该工程设计于1993年,与现阶段的设计存在规范... 在赢嘉中心办公楼的改造设计中,基于提升使用功能的要求,增加了楼面荷载(铺设地暖等),削弱了整楼的刚度(首层顶板大堂挑空导致大面积楼板开洞,升级空调系统使核心筒增开了大量设备洞口).由于该工程设计于1993年,与现阶段的设计存在规范和计算上的不同,结构层间位移角远远不能满足新规范要求.为提高结构抗侧刚度,改善结构抗震性能,对比分析了增大墙柱截面和加防屈曲支撑等几种方案.结果表明,防屈曲支撑既能增加结构的整体刚度,又能节省建筑面积,节约综合造价. 展开更多

关键词 加固 防屈曲支撑 改造 赢嘉中心

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Geiger型索穹顶结构参数分析 被引量：1

18

作者 汤荣伟 赵宪忠 沈祖炎 《建筑科学》 北大核心 2013年第1期11-14,10,共5页

国内一些文献已经对索穹顶结构的静动力性能进行了一些研究,但涉及的参数比较单一,未能充分揭示其特性。本文运用空间非线性两节点直线杆单元和悬链线单元模拟索穹顶结构中的压杆和长索,对Geiger体系索穹顶结构进行全面参数分析(包括温... 国内一些文献已经对索穹顶结构的静动力性能进行了一些研究,但涉及的参数比较单一,未能充分揭示其特性。本文运用空间非线性两节点直线杆单元和悬链线单元模拟索穹顶结构中的压杆和长索,对Geiger体系索穹顶结构进行全面参数分析(包括温度、预应力水平、构件截面面积、结构形体),得出了一些有益的结论,可以指导以后的索穹顶结构设计。 展开更多

关键词 索穹顶 悬链线 参数分析

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前处理有向凸多边形智能识别技术研究 被引量：2

19

作者 汤荣伟 沈祖炎 +1 位作者 赵宪忠 苏慈 《结构工程师》 2004年第6期11-13,共3页

随着计算机技术的提高,有限元分析软件在结构工程中的运用越来越广泛。对于一般的结构体系往往都要加载许多面荷载如风荷载和楼面荷栽。目前有限元软件中的一般处理办法是先给结构标识出要加载的面,然后在面的法线方向施加荷载。为了提... 随着计算机技术的提高,有限元分析软件在结构工程中的运用越来越广泛。对于一般的结构体系往往都要加载许多面荷载如风荷载和楼面荷栽。目前有限元软件中的一般处理办法是先给结构标识出要加载的面,然后在面的法线方向施加荷载。为了提高效率,要求计算机能自动识别结构中的面。本文提出了有向凸多边形智能识别技术,能按指定方向自动搜索结构中的凸多边形。算例表明该方法具有很高的实用性,可以在很大程度上加快有限元的前处理,提高了结构分析设计的效率。 展开更多

关键词 有限元 凸多边形 智能识别 结构分析

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多点输入反应谱中耦合系数的研究 被引量：2

20

作者 赵鹏飞 刘枫 +1 位作者 汤荣伟 朱礼敏 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期102-110,共9页

首先利用虚拟激励法推导了仅考虑行波效应下多点输入反应谱表达式,重点对多点输入反应谱中动位移耦合系数ρijpq及拟静位移耦合系数ρSpq的计算方法及其特性进行了研究。为了避免繁琐的积分运算,提出了一种"拟合+插值"的耦合... 首先利用虚拟激励法推导了仅考虑行波效应下多点输入反应谱表达式,重点对多点输入反应谱中动位移耦合系数ρijpq及拟静位移耦合系数ρSpq的计算方法及其特性进行了研究。为了避免繁琐的积分运算,提出了一种"拟合+插值"的耦合系数计算方法,不但精度高,而且大大提高了计算效率。研究表明,ρijpq相对于地震波到达支座点的时差Δt具有明显的三角函数的关系;从总体趋势上看,ρijpq绝对值基本随ωj/ωi的增大而减少,这一点与一致输入时的振型耦联系数ρij相同。在仅考虑行波效应的情况下,可以认为,各支座点的拟静力位移完全相关,即ρSpq=1,结构拟静力位移谱与地震动的位移谱相同。 展开更多

关键词 多点输入反应谱 动位移耦合系数 拟静位移耦合系数

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