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风荷载的几种模拟方法 被引量：126
1
作者 刘锡良 周颖 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2005年第5期81-84,共4页
风荷载是作用在结构上的重要动力荷载之一,尤其对于高层、高耸及大跨结构来说,设计中必须考虑风荷载的作用。主要介绍了几种人工生成随机序列的风荷载模拟方法:自回归法、谐波叠加法以及逆傅立叶变换法和小波分析。并给出了前两者详细... 风荷载是作用在结构上的重要动力荷载之一,尤其对于高层、高耸及大跨结构来说,设计中必须考虑风荷载的作用。主要介绍了几种人工生成随机序列的风荷载模拟方法:自回归法、谐波叠加法以及逆傅立叶变换法和小波分析。并给出了前两者详细的计算公式,为结构的风荷载动力分析提供借鉴。 展开更多
关键词 风荷载 模拟方法 动力荷载 建筑结构 自回归法 谐波叠加法 逆傅立叶变换法
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大跨度空间结构风荷载模拟技术研究及程序编制 被引量：63
2
作者 李元齐 董石麟 《空间结构》 CSCD 2001年第3期3-11,25,共10页
对大跨度空间结构而言 ,风荷载是结构设计中的主要荷载之一 ,尤其是对柔性大跨度结构体系 ,它比地震荷载显得更重要。本文采用自回归过滤技术 ,考虑三维空间相关性 ,对具有随机性的脉动风荷载进行有效的模拟 ;并采用超松弛迭代法求解大... 对大跨度空间结构而言 ,风荷载是结构设计中的主要荷载之一 ,尤其是对柔性大跨度结构体系 ,它比地震荷载显得更重要。本文采用自回归过滤技术 ,考虑三维空间相关性 ,对具有随机性的脉动风荷载进行有效的模拟 ;并采用超松弛迭代法求解大型多自由度结构风荷载模拟中的回归系数矩阵。最后 ,将该数值模拟技术应用于国家大剧院大跨度双层空腹网壳结构的随机风荷载模拟 。 展开更多
关键词 大跨度空间结构 风荷载 人工模拟 超松弛迭代法 程序编制
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我国输电线路杆塔结构研究新进展 被引量：93
3
作者 杨靖波 李茂华 +1 位作者 杨风利 韩军科 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第22期77-83,共7页
特高压电网的建设、输电新技术的推广应用给输电线路杆塔的研究提出许多新的课题,安全可靠、经济合理是杆塔结构研究的主要目标和方向。文章介绍了我国输电线路杆塔结构近年来在荷载取值、节点构造、结构优化、风致振动(塔线耦合振动和... 特高压电网的建设、输电新技术的推广应用给输电线路杆塔的研究提出许多新的课题,安全可靠、经济合理是杆塔结构研究的主要目标和方向。文章介绍了我国输电线路杆塔结构近年来在荷载取值、节点构造、结构优化、风致振动(塔线耦合振动和钢管塔微风振动)以及新材料应用(高强钢、钢管、耐候钢和冷弯型钢)等方面的研究进展以及工程应用情况。并根据研究现状和社会经济发展需求,提出我国杆塔结构在设计理论和方法、承载性能试验以及新材料应用、新塔型等方面需要进一步研究的内容。 展开更多
关键词 输电线路杆塔 风荷载 振动 高强钢 钢管塔 耐候钢 冷弯型钢
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风荷载测试与模拟技术的回顾及展望 被引量：47
4
作者 舒新玲 周岱 王泳芳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期6-10,25,共6页
对大跨度桥梁、大跨空间结构、高层建筑、高耸塔桅结构等建筑物和构筑物而言 ,风荷载是结构抗风设计、防灾减灾分析的控制荷载之一。风与上述结构间的相互作用十分复杂 ,可通过风洞试验、现场实测、数值模拟等方法获取详细可靠的风荷载... 对大跨度桥梁、大跨空间结构、高层建筑、高耸塔桅结构等建筑物和构筑物而言 ,风荷载是结构抗风设计、防灾减灾分析的控制荷载之一。风与上述结构间的相互作用十分复杂 ,可通过风洞试验、现场实测、数值模拟等方法获取详细可靠的风荷载数据。本文简要介绍了大气边界层风特性与风荷载作用特点 ,回顾了结构风工程中风洞试验与现场实测的基本情况 ,讨论了风荷载时程的各种数值模拟技术 。 展开更多
关键词 风荷载 风洞实验 随机过程 数值模拟 风特性 测试技术 结构设计 建筑物
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屋面风荷载及风致破坏机理 被引量：53
5
作者 程志军 楼文娟 +1 位作者 孙炳楠 唐锦春 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期39-47,共9页
随着建筑科技和施工工艺的进步，大量形式新颖、质量轻、柔度大的大跨度屋面结构不断涌现，风荷载成为这类结构的重要荷载。本文通过综合大量风洞试验成果和灾后实地调查结果，研究了平屋面、坡屋面、弧状屋面、柱壳和球壳屋面等各种屋... 随着建筑科技和施工工艺的进步，大量形式新颖、质量轻、柔度大的大跨度屋面结构不断涌现，风荷载成为这类结构的重要荷载。本文通过综合大量风洞试验成果和灾后实地调查结果，研究了平屋面、坡屋面、弧状屋面、柱壳和球壳屋面等各种屋面形式的风压分布特征，给出了可供设计和研究参考的屋面风压系数，并对屋面风压分布及屋面结构的风致破坏机理作了较为详细的论述，得出对屋面抗风设计颇有指导意义的结论。 展开更多
关键词 屋面结构 大跨度 风压分布 风荷载 破坏
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大跨屋盖风荷载特性的风洞试验研究 被引量：50
6
作者 谢壮宁 倪振华 石碧青 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期23-28,共6页
本文结合深圳市高交会展馆续建工程屋盖的试验研究，分析了位于高湍流区域的大跨低矮屋盖的平均风压及脉动风压分布特性，通过屋盖测点脉动风压随风向变化的三维功率谱密度函数，分析了结构的漩涡脱落特征。所得的这些结果对于结构的抗... 本文结合深圳市高交会展馆续建工程屋盖的试验研究，分析了位于高湍流区域的大跨低矮屋盖的平均风压及脉动风压分布特性，通过屋盖测点脉动风压随风向变化的三维功率谱密度函数，分析了结构的漩涡脱落特征。所得的这些结果对于结构的抗风设计有较为重要的指导意义。 展开更多
关键词 大跨屋盖 风荷载 脉动风压 漩涡脱落 风洞试验
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群体高层建筑风荷载干扰的研究现状及展望 被引量：44
7
作者 顾明 黄鹏 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期762-766,共5页
群体高层建筑的风荷载和响应的干扰效应是建筑结构抗风研究和应用中十分关注的问题 .为此 ,总结了大量国内外文献的研究工作 ,包括作者进行的上海金茂大厦风洞实验的部分研究成果 ,系统介绍了群体建筑风荷载干扰的研究历史、研究状况、... 群体高层建筑的风荷载和响应的干扰效应是建筑结构抗风研究和应用中十分关注的问题 .为此 ,总结了大量国内外文献的研究工作 ,包括作者进行的上海金茂大厦风洞实验的部分研究成果 ,系统介绍了群体建筑风荷载干扰的研究历史、研究状况、取得的主要成果和规范应用情况 ,以及当前的研究方向 。 展开更多
关键词 高层建筑 风荷载 响应 干扰效应
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高层建筑脉动风荷载时程模拟的AR模型方法 被引量：29
8
作者 董军 邓洪洲 刘学利 《南京建筑工程学院学报》 2000年第2期20-25,共6页
研究了脉动风速和脉动风压的概率统计表达方法 ,给出了有关公式。采用时间序列分析中 AR模型方法实现了考虑空间相关性影响的高层建筑水平脉动风压时程模拟 ,计算简洁高效。给出了应用实例 。
关键词 高层建筑 风荷载 时程模拟 AR模型 脉动风压
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上海铁路南站屋盖结构平均风荷载的数值模拟 被引量：32
9
作者 顾明 杨伟 +1 位作者 傅钦华 周建龙 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期141-146,共6页
基于CFX 5.5软件平台,利用雷诺应力湍流模型(RSM),对处于大气边界层中的上海铁路南站屋盖结构的平均风压进行了数值模拟.计算结果与测压模型风洞试验数据的对比结果表明,数值计算可以较准确地模拟实际结构的平均风荷载.对于此大跨屋盖... 基于CFX 5.5软件平台,利用雷诺应力湍流模型(RSM),对处于大气边界层中的上海铁路南站屋盖结构的平均风压进行了数值模拟.计算结果与测压模型风洞试验数据的对比结果表明,数值计算可以较准确地模拟实际结构的平均风荷载.对于此大跨屋盖结构在结构设计中所关心的上部结构风荷载,另建立了与之对应的3种不同密度网格划分的数值计算模型,并将计算得到的风荷载与根据欧洲规范的计算值进行了比较.此外,通过适当降低悬挑部分的高度以研究几何参数变化对平均风荷载的影响,数值模拟结果说明,适当降低悬挑高度可以显著减小悬挑部分的平均风荷载. 展开更多
关键词 大跨屋盖结构 数值模拟 风荷载
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矩形高层建筑横风向动力风荷载解析模型 被引量：38
10
作者 梁枢果 刘胜春 +3 位作者 张亮亮 李明水 王奇志 杨琳 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第1期32-39,共8页
通过研究不同长宽比、高宽比的矩形棱柱体在边界层风洞中典型迎角下的横风力 ,提出了矩形高层建筑横风力功率谱密度、均方根升力系数和Strouhal数的经验公式 ,并对相干函数作了一定的探讨 ,建立了完整的横风向动力风荷载解析模型。该模... 通过研究不同长宽比、高宽比的矩形棱柱体在边界层风洞中典型迎角下的横风力 ,提出了矩形高层建筑横风力功率谱密度、均方根升力系数和Strouhal数的经验公式 ,并对相干函数作了一定的探讨 ,建立了完整的横风向动力风荷载解析模型。该模型和试验结果吻合较好 ,证明它是合理有效的 ,可在此基础上建立高层建筑横风向动力响应的频域计算方法。 展开更多
关键词 高层建筑 风荷载 风洞试验 升力系数 横风力谱 动力风荷载解析模型
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上海铁路南站平均风荷载的风洞试验和数值模拟 被引量：35
11
作者 顾明 黄鹏 +2 位作者 杨伟 汪大绥 周建龙 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期43-47,54,共6页
介绍了上海铁路南站模型风洞试验和风荷载数值模拟的主要结果。通过风洞试验,给出了这一大跨度屋盖结构在无周边建筑和有周边建筑情况下屋面的风压分布特性。总的来说,挑篷迎风前缘有较大的负压,且梯度较大;前缘中部压力系数接近零;屋... 介绍了上海铁路南站模型风洞试验和风荷载数值模拟的主要结果。通过风洞试验,给出了这一大跨度屋盖结构在无周边建筑和有周边建筑情况下屋面的风压分布特性。总的来说,挑篷迎风前缘有较大的负压,且梯度较大;前缘中部压力系数接近零;屋盖顶部又呈现负压状态;屋盖背风处一般是正压。同时,基于CFX5.5软件平台,利用RSM湍流模型,对屋盖上的平均风压进行了数值模拟,并将计算结果与测压模型风洞试验数据进行了对比。对比结果显示两者较为吻合。此外,通过降低悬挑部分的高度以研究几何参数变化对平均风荷载的影响。数值模拟表明,降低悬挑高度可以显著减小悬挑部分的平均风荷载。 展开更多
关键词 风荷载 屋盖 铁路南站 平均风 悬挑 风洞试验 挑篷 周边建筑 迎风 湍流模型
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大跨越输电塔线体系风振控制研究 被引量：38
12
作者 邓洪洲 朱松晔 +1 位作者 陈亦 王肇民 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期60-64,75,共6页
本文通过模型风洞试验和对江阴大跨越输电塔线体系风振控制设计计算,研究了大跨越输电塔线体系动力特性和风振控制。通过悬挂水箱、粘弹性阻尼摆和悬挂水箱加粘弹性阻尼摆组合控制三种制振方案的气弹模型风洞试验研究,验证了设置振动控... 本文通过模型风洞试验和对江阴大跨越输电塔线体系风振控制设计计算,研究了大跨越输电塔线体系动力特性和风振控制。通过悬挂水箱、粘弹性阻尼摆和悬挂水箱加粘弹性阻尼摆组合控制三种制振方案的气弹模型风洞试验研究,验证了设置振动控制装置可有效地减小大跨越输电塔的风振响应,为江阴大跨越工程风振控制设计及应用提供了依据。最后,对正在建设中高346.5m的江阴大跨越输电塔线体系进行风振控制设计,提出用调频质量阻尼器(TMD)和粘弹性阻尼器(VED)的控制方案,理论计算表明具有较好控制效果。 展开更多
关键词 输电塔 风振控制 气弹模型 风洞试验 风荷载 风振响应
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用高频动态天平方法研究金茂大厦的动力风荷载和风振响应 被引量：34
13
作者 顾明 周印 +2 位作者 张锋 项海帆 江欢成 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期55-61,共7页
上海金茂大厦的总高度为４２０．５ｍ，风荷载是这一超高层建筑的控制荷载。采用目前国际上应用最广泛的高频动态天平方法对这一超高层建筑的模型进行了风洞试验，根据试验结果计算分析了该塔楼在风作用下的动力响应和等效风荷载，并将... 上海金茂大厦的总高度为４２０．５ｍ，风荷载是这一超高层建筑的控制荷载。采用目前国际上应用最广泛的高频动态天平方法对这一超高层建筑的模型进行了风洞试验，根据试验结果计算分析了该塔楼在风作用下的动力响应和等效风荷载，并将主要结果和其他有关试验的响应结果进行了对比。 展开更多
关键词 高层建筑 高频测力天平 风振响应 风荷载 试验
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大型冷却塔风荷载的数值模拟研究 被引量：40
14
作者 刘若斐 沈国辉 孙炳楠 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第A01期177-183,共7页
针对单体和双塔情况下冷却塔的风荷载进行CFD数值模拟计算,获得冷却塔表面的压力系数。单个冷却塔CFD模拟的结果与规范数据比较接近,说明CFD方法的准确性,同时也发现一些偏差,并对偏差产生的原因进行分析。研究了因雷诺数不同而导致的... 针对单体和双塔情况下冷却塔的风荷载进行CFD数值模拟计算,获得冷却塔表面的压力系数。单个冷却塔CFD模拟的结果与规范数据比较接近,说明CFD方法的准确性,同时也发现一些偏差,并对偏差产生的原因进行分析。研究了因雷诺数不同而导致的单塔缩尺效应,发现实尺和缩尺模型的计算结果在最大正压和平台区有差别。分析双塔之间的干扰作用,针对不同风向角可分为尾流直接作用、尾流和临近干扰共同作用、临近干扰作用三个区域。 展开更多
关键词 冷却塔 风荷载 数值模拟 缩尺效应 干扰效应
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膜结构风振分析的数值风洞方法 被引量：24
15
作者 武岳 沈世钊 《空间结构》 CSCD 2003年第2期38-43,共6页
本文在考虑膜结构与风荷载动力耦合作用的基础上,建立了一种适用于大跨度张拉结构风振分析的CFD数值模拟方法.计算采用分区迭代算法,包含流体域、结构域和网格域三个计算模块.流体域采用Taylor-Galerkin有限元法和大涡模拟技术来求解不... 本文在考虑膜结构与风荷载动力耦合作用的基础上,建立了一种适用于大跨度张拉结构风振分析的CFD数值模拟方法.计算采用分区迭代算法,包含流体域、结构域和网格域三个计算模块.流体域采用Taylor-Galerkin有限元法和大涡模拟技术来求解不可压缩粘性流动;结构域的计算采用UpdateLagrangian有限元列式和New-mark逐步积分技术,并考虑了几何非线性的影响;网格域采用拟弹性介质法来计算动态网格的更新.算例分析表明,数值风洞方法是求解流固耦合问题的一种有效方法. 展开更多
关键词 膜结构 风振分析 数值风洞 风荷载 动力耦合 数值模拟
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大跨度悬索桥在风与列车荷载同时作用下的动力响应分析 被引量：25
16
作者 夏禾 徐幼麟 阎全胜 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期83-91,共9页
采用模态综合技术 ,建立了列车与大跨度悬索桥系统在风荷载作用下的动力相互作用分析模型。根据实测的空气动力参数和颤振导数 ,模拟产生包括抖振力和自激力的时域随机风荷载作为系统输入激励 ,以香港青马大桥为例 ,分析了大跨度悬索桥... 采用模态综合技术 ,建立了列车与大跨度悬索桥系统在风荷载作用下的动力相互作用分析模型。根据实测的空气动力参数和颤振导数 ,模拟产生包括抖振力和自激力的时域随机风荷载作为系统输入激励 ,以香港青马大桥为例 ,分析了大跨度悬索桥在风和运行列车荷载同时作用下的动力响应特点 。 展开更多
关键词 大跨度悬索桥 列车荷载 动力响应分析 车桥系统 动力相互作用 风荷载 抖振
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大跨屋盖悬挑结构的风荷载分析 被引量：32
17
作者 沈国辉 孙炳楠 楼文娟 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第1期41-46,共6页
针对悬挑结构的上下表面同时受到风荷载作用的特点,提出风洞试验中同步测量的实验方法,分析上下表面风压相关性及其物理意义,给出悬挑结构平均风压和脉动风压的计算方法,探讨了同步测量和异步测量情况下峰值因子的合理取值。
关键词 大跨屋盖悬挑结构 风荷载 风洞试验 峰值因子 测量 平均风压 脉动风压 建筑物
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大跨度屋盖结构的等效静风荷载 被引量：37
18
作者 谢壮宁 倪振华 石碧青 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期113-118,共6页
采用完全二次型组合(CQC)方法可以对复杂大跨度屋盖结构的风振响应做精确的分析,但由于此类结构存在模态密集、模态间耦合等问题,在等效静风荷载(ESWL)计算方面,适用于高层建筑结构顺风向抖振分析的阵风因子法对于此类结构并不适用,故E... 采用完全二次型组合(CQC)方法可以对复杂大跨度屋盖结构的风振响应做精确的分析,但由于此类结构存在模态密集、模态间耦合等问题,在等效静风荷载(ESWL)计算方面,适用于高层建筑结构顺风向抖振分析的阵风因子法对于此类结构并不适用,故ESWL的计算要复杂得多。本文结合刚性建筑模型的风洞同步多点测压试验,提出了测点影响系数(TIC)方法实现了测点风压系数向结点荷载的快捷转换,在采用CQC方法精确分析结构风振响应的基础上,将模态响应进行组合而形成一组等效的时变荷载,从而将原来复杂的动力学问题转换为简单的准静态问题,最后应用荷载响应相关(LRC)方法计算了结构的等效静风荷载。本文方法适用于任意复杂结构的ESWL计算,将其应用于某奥运场馆的风振分析和ESWL计算,结果显示了这种方法的有效性。 展开更多
关键词 大跨度屋盖 风洞试验 风致振动 风荷载
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京沪高速铁路南京大胜关长江大桥风—车—桥耦合振动分析 被引量：33
19
作者 张楠 夏禾 +1 位作者 郭薇薇 夏超逸 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期41-48,共8页
用多刚体结构模拟车辆，空间梁单元模拟桥梁，轮轨密贴假定和蠕滑理论处理轮轨间作用力，以快速谱分析法模拟风速场，对桥梁子系统施加静风力和抖振风力，对车辆子系统施加稳态风力，采用实测桥梁3分力系数，建立风-车-桥耦合动力系统... 用多刚体结构模拟车辆，空间梁单元模拟桥梁，轮轨密贴假定和蠕滑理论处理轮轨间作用力，以快速谱分析法模拟风速场，对桥梁子系统施加静风力和抖振风力，对车辆子系统施加稳态风力，采用实测桥梁3分力系数，建立风-车-桥耦合动力系统。以南京大胜关长江大桥主桥6跨连续钢桁拱为例，进行0～40m·s^-1风速下风一车桥耦合系统动力分析。分析结果表明：桥梁系统的动力响应随桥面风速的增加而增大，其横向响应对风荷载的敏感程度大于竖向响应；桥面平均风速不超过15m·s^-1时，高速列车可以设计速度安全通行桥梁；风速在15-20m·s^-1时，安全通过桥梁的车速不应超过240km·h^-1;风速在20-25m·s^-1时，车速不应超过180km·h^-1；风速在25-30m·s^-1时，车速不应超过160km·h^-1；风速超过30m·s^-1时，不能保证列车安全通过桥梁。 展开更多
关键词 连续钢桁拱 风荷载 车桥耦合 振动分析 高速铁路
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上海中心大厦结构抗风设计 被引量：37
20
作者 赵昕 丁洁民 +1 位作者 孙华华 巢斯 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1-7,共7页
上海中心大厦为超高层建筑,建筑立面呈三维曲面和旋转形态,合理的抗风设计对结构的安全性、适用性和经济性具有重要意义。通过对上海中心大厦的风气候、建筑外形空气动力学优化以及风洞试验研究,获得了体型系数、斯托罗哈数和地貌类别... 上海中心大厦为超高层建筑,建筑立面呈三维曲面和旋转形态,合理的抗风设计对结构的安全性、适用性和经济性具有重要意义。通过对上海中心大厦的风气候、建筑外形空气动力学优化以及风洞试验研究,获得了体型系数、斯托罗哈数和地貌类别等计算参数,分析了上海中心大厦风致振动、舒适度以及调谐质量阻尼器对风振舒适度的影响。研究结果表明:采用Vickery风场模型预测得到的梯度风速比采用Georgiou模型预测得到的梯度风速有所增加;风荷载下的结构响应大于多遇地震作用下的结构响应,但小于基本烈度地震作用下的结构响应,合成位移角满足1/500限值的要求。 展开更多
关键词 超高层混合结构 风荷载 风致响应 抗风设计
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