(整理)桥梁上部结构设计验算内容
桥梁上部结构设计验算内容
桥梁上部结构设计验算内容桥梁上部结构设计验算内容⼀、预应⼒混凝⼟梁1.持久状况正常使⽤极限状态计算（结构抗裂验算，第六章）参照《公路钢筋混凝⼟及预应⼒混凝⼟桥涵设计规范》（以下简称桥规）6.3.1条，对预应⼒混凝⼟受弯构件进⾏正截⾯和斜截⾯抗裂验算。
(1)、正截⾯拉应⼒要求a.全预应⼒构件短期效应组合预制构件（对应桥梁博⼠正常使⽤组合II）σst-0.85σpc≤0分段浇筑构件（对应桥梁博⼠正常使⽤组合II）σst-0.80σpc≤0即短期效应组合下不出现拉应⼒。
b.A类构件（短期效应组合）短期效应组合（对应桥梁博⼠正常使⽤组合II）σst-σpc≤0.7f tk长期效应组合（对应桥梁博⼠正常使⽤组合I）σlt-σpc≤0即长期组合不出现拉应⼒，短期组合不超过限值。
(2)、斜截⾯主拉应⼒要求a. 全预应⼒构件（短期效应组合）预制构件 (对应桥梁博⼠正常使⽤组合II）σtp≤0.6f tk现场浇筑构件(对应桥梁博⼠正常使⽤组合II）σtp≤0.4f tkb. A类构件短期效应组合预制构件 (对应桥梁博⼠正常使⽤组合II）σtp≤0.7f tk现场浇筑构件(对应桥梁博⼠正常使⽤组合II）σtp≤0.5f tk2、持久状况和短暂状况构件的应⼒计算（持久状况）持久状况预应⼒混凝⼟构件应⼒计算参照《桥规》7.1条的规定加以考虑。
计算使⽤阶段正截⾯混凝⼟的法向压应⼒和斜截⾯混凝⼟的主压应⼒，并不得超过规定限值。
考虑预加⼒效应，分项系数取1.0，并采⽤标准组合，汽车荷载考虑冲击系数。
（1）正截⾯验算：标准组合下(对应桥梁博⼠正常使⽤组合III）构件受压区边缘混凝⼟法向压应⼒σkc+σpt≤0.5f ck（2）斜截⾯验算：标准组合下构件边缘混凝⼟主压应⼒(对应桥梁博⼠正常使⽤组合III）σcp≤0.6f ck3、持久状况和短暂状况构件的应⼒计算（短暂状况）(对应桥梁博⼠施⼯阶段应⼒）短暂状况预应⼒混凝⼟应⼒验算根据《桥规》7、2、8条，计算在预应⼒和构件⾃重等施⼯荷载作⽤下截⾯边缘的法向应⼒。
基于AASHTO规范的混凝土桥梁上部结构设计
第3期(总第263期）域命i祈5衫決2021 年 3 月U R B A N R O A D S B R ID G E S &FL O O D C O N T R O L桥梁结构D O I:10.16799/ki.csdqyfh.2021.03.018基于A A S H T O规范的混凝土桥梁上部结构设计韩雄刚(中国市政工程华北设计研究总院有限公司，天津市300000)摘要：在美国公路桥梁设计规范“AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 2017-8th Edition”的基础上，采用 美国本土桥梁设计软件CSI Bridge,从强度极限状态、使用极限状态、疲劳极限状态等方面介绍了混凝土桥梁上部结 构的设计验算。
关键词：AASHTO LRFD;CSI Bridge;极限状态；桥梁上部结构中图分类号：U441 文献标志码：A文章编号：1009-7716(2021 )03-0059-030引言美国公路桥梁设计规范AASHTO LRFD BridgeDesign Specifications 2017-8th E d itio n(简称A A S H-TO L R F D规范）为目前现行美国桥梁设计的最新规范，相比之前版本有较大变化，我国现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT G3362—2018)许多条文均参考了AASHTO L R F D规范。
很 多国内设计院对于按照AASHTO L R F D规范设计桥 梁还比较陌生，且用美标设计桥梁存在许多难点。
本 文通过按美标设计T梁的流程来介绍AASHTO L R F D规范，以期为国内设计院走出国门、承揽按美 标设计的桥梁项目提供技术参考和借鉴。
1工程概况本工程为某高速公路项目，标准跨径以30 m简 支结构为主,上部结构采用预应力混凝土T梁，桥梁 全宽20.56 m，横桥向由6片中梁和2片边梁组成，横 向设置2道端横隔板和3道中横隔板，间距7.04 m。
桥梁博士计算书参考
3.1施工前某桥上部结构承载能力验算3.1.1 桥梁上部结构T 梁验算一、计算依据《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ-023-85 《公路桥涵设计通用规范(旧)》(JTJ-021-89) 二、基本数据跨径：27m ，计算跨径：26.98m ；设计荷载：原设计荷载为汽—超20，挂—120（大体与公路—Ⅰ级相当，验算结构在现有的公路交通状况下的承载能力时采用公路－Ⅰ）净宽：21m材料：普通钢筋HRB335：强度标准值335MPa ，强度设计值280MPa ，弹性模量5210 MPa 。
混凝土：50号混凝土（相当于新规范的C48混凝土），预应力钢绞线采用标准强度为1570MPa ，边梁预应力张拉控制应力1036.2MPa ，中梁张拉控制应力为1099 MPa 。
桥梁横断面及单根预制T 梁断面图 桥梁横断面布置见下图。
图3-1 桥梁横断面图(单位：cm)图3-2 边梁构造图 (单位：cm) 图3-3 中梁构造图(单位：cm)三、荷载横向分布系数计算六、按(JTG D62-2004)规范对现有桥梁1#边T 梁复核计算结果及分析计算根据桥梁上部结构的竣工图进行计算，并按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004对1#边T 梁在现有交通荷载作用下的安全进行分析。
（1）极限承载能力状态计算正截面抗弯承载能力极限计算结果见下图。
7984527456927705692772图3-24 正截面承载能力极限组合I 计算结果由图可以看出，构件作用效应的组合设计值（最大值为5274kN.m ）小于承载能力设计值（为7984kN.m ），正截面承载能力极限状态满足《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中5.2.2条要求。
（3）、正常使用极限状态变形验算结构自重作用下的全梁竖向挠度见下图。
桥梁结构检算 题目
桥梁结构检算题目桥梁结构检算是指在设计和建造桥梁时，根据一系列的力学原理和规范要求，对其进行稳定性、承载能力以及安全性等方面的计算和验证。
下面我将为您提供一些与桥梁结构检算相关的参考内容。
1. 桥梁结构设计基本原理：- 桥梁力学分析：包括静力学、动力学和疲劳分析等，通过分析各种受力情况，确定桥梁的结构形式和截面形状。
- 承载能力计算：根据桥梁结构的设计要求和规范要求，计算桥梁的承载能力，包括静态承载力和动态承载力。
- 稳定性检验：通过稳定性计算，确定桥梁的抗倾覆和抗滑移能力，包括对桥墩、墩台和护栏等的稳定性检验。
- 安全性评估：对桥梁设计进行安全性评估，包括桥梁的结构安全、使用安全和施工安全等方面的评估。
2. 桥梁结构检算中的力学原理：- 杆件受力分析：包括弯曲、剪力和轴向力的分析，根据桥梁结构的几何形状和边界条件，计算各个构件的受力情况。
- 材料力学性能：包括材料的强度、刚度和稳定性等性能的考虑，确定材料的使用限制和设计参数。
- 桥梁挠度计算：根据桥梁的几何形状、边界条件和受力情况，采用梁和板的理论计算方法，对桥梁的挠度进行计算。
3. 桥梁结构检算中的规范要求：- 桥梁设计规范：根据国家和地区的相关规范，包括桥梁设计规范、施工规范和验收规范等，对桥梁的设计和施工进行规范要求。
- 材料规范：包括钢材、混凝土材料等的规范要求，确定桥梁结构设计和施工中的材料性能和使用条件。
- 技术标准：包括桥梁结构检测、监测和维修等的技术标准，确保桥梁的安全使用和养护管理。
4. 桥梁结构检算的计算方法：- 有限元分析：使用有限元软件对桥梁结构进行模型建立和力学计算，得到桥梁的受力和变形情况，为设计和施工提供参考。
- 桥梁荷载计算：根据不同的桥梁类型和用途，采用不同的荷载模型和计算方法，计算桥梁的荷载作用和承载能力。
- 桥梁振动计算：根据桥梁的动态特性和荷载条件，采用特定的振动理论和计算方法，对桥梁的振动响应进行评估和优化。
桥梁稳定性验算书
30+50+30m联桥梁稳定性复核验算一、工程概况桥梁上部结构采用30+50+30m预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用柱式墩台，钻孔灌注桩基础。
本桥为单幅桥梁，桥宽12m，平曲线位于缓和曲线A=150m+半径R＝220m的圆曲线上。
箱梁采用单箱双室截面腹板铅直，箱梁高2～3m，翼缘板悬臂长度1.9m，箱梁顶底板在靠近桥墩和桥台附近加厚，渐变段长2m；箱梁在支点处设横梁，中横梁宽2.8m，端横梁宽1.7m。
本桥各桥墩均采用双支座。
边界条件如下图所示：图1 边界约束示意图二、结构稳定性分析1、主要计算参数（1）主梁恒载预应力混凝土箱梁重力密度取26KN/m3。
（2）二期恒载桥面铺装为4cm沥青铺装+6cm混凝土铺装，重力密度分别取23 KN/m3和25KN/m3；单侧防撞墙取10KN/m。
（3）温度荷载线性温度：温差5℃；结构体系整体升温20℃，整体降温-25℃。
（4）支座沉降效应各墩分别沉降5mm。
（5）收缩、徐变效应按规范取值。
（6）车辆荷载参照《公路桥涵设计通用规范》第4.3.1条，车道宽度为7.5m，按单向2车道考虑，具体荷载按以下两种模式进行计算：①按常规公路—I级车道荷载进行计算，按实际的车道数进行加载（如图2）；②自定义车辆荷载：按55t集装箱车队进行加载计算，车队纵向两车的前后轮轮距为10m（见图3），按实际的车道数进行加载。
图2 车道荷载偏载作用示意图（单位：cm）图3 自定义重车车队示意图2、计算工况使用阶段：工况1：恒载+车道偏载（公路-I级）+支座沉降+温度荷载工况2：恒载+1.3倍车道偏载（公路-I级）+支座沉降+温度荷载工况3：恒载+1.2倍车道偏载（自定义车辆荷载）+支座沉降+温度荷载3、计算模型如图4所示：图4 结构计算模型4、支座反力计算（midas计算程序）荷载组合作用下支座反力表三、结论由以上计算结果可看出，本联桥梁在3个工况下均未出现支座负反力，因此本桥能保证桥梁的稳定性。
桥梁上部结构支架现浇计算书
桥梁上部结构支架现浇计算书一、编制依据二、工程简介本标段上部结构现浇支架施工桥梁3座,其中窑头互通ZA1匝道桥跨径为6*25m,箱梁为单箱双室截面,顶板宽19.5m,底板宽15.5m；悬臂2m,翼缘板外侧厚O.20m,根部厚0.45m；顶板厚0.25m,底板厚0.22m,腹板厚跨中段为0.5m,变厚段为0.8m；端横梁宽度为1.5m,中横梁宽度2.0m,现浇梁板距离地面最高12.3m,最低6.6m。
窑头互通ZA2匝道桥跨径组合为：4×20m钢筋混凝土连续箱梁+4X20m简支桥面连续预应力混凝土箱梁，箱梁为单箱双室截面，顶板宽20m,底板宽16m；悬臂2m,翼缘板外侧厚0.20m,根部厚0.45m；顶板厚0.25m,底板厚0.22m,腹板厚跨中段为0.5Onb变厚段为0.80m；端横梁宽度为15m,中横梁宽度2.0m,现浇梁板距离地面8.5m,最低1.7m0窑头互通ZD匝道桥跨径组合为：5×20m预应力混凝土简支桥面连续小箱梁+5X20m 钢筋混凝土连续现浇箱梁，箱梁为单箱单室截面，顶板宽9m,底板宽5m；悬臂2m,翼缘板外侧厚0.2Onb根部厚0.45m；顶板厚0.25m,底板厚0.22m,腹板厚跨中段为0.5Onb变厚段为0.80m；端横梁宽度为15m,中横梁宽度2.0m,现浇梁板距离地面最高I175m,最低3.4m0三、现浇箱梁模板及支架体系设计三座桥梁上部结构均采用支架法现浇施工，均采用满堂支架法施工。
四、现浇箱梁支架计算书ZD ZA1互通ZA2匝道桥，为施工简便，支架横距和纵距布置均不超出窑头互通ZA1匝道桥最大间距布置。
4.1荷载计算4.1.1荷载分析根据本桥现浇箱梁的结构特点，在施工过程中将涉及到以下荷载形式：⑴卬——箱梁自重荷载，新浇混凝土密度取2600kg∕πΛ(2)q2一箱梁内模、底模、内模支撑及外模支撑荷载，按均布荷载计算，经计算取q2=1∙0kPa0⑶q3——施工人员、施工材料和机具荷载，按均布荷载计算，当计算模板及其下肋条时取2.5kPa;当计算肋条下的梁时取1.5kPa;当计算支架立柱及替他承载构件时取1OkPa o(4)q4——振捣混凝土产生的荷载，对底板取2.0kPa,对侧板取4.0kPa°(5)q5——新浇混凝土对侧模的压力。
连续刚构大桥上部结构完整计算书
***大桥（100+180+100）m连续刚构施工图设计上部结构计算书1.概述本计算为****大桥主桥上部结构纵向计算，上部结构为（100+180+100）m连续刚构。
按全预应力控制计算。
内容包含持久状况承载能力极限状态计算、持久状况正常使用极限状态计算、持久状况和短暂状况构件应力计算、静力抗风稳定性计算。
2．计算依据、标准和规范2.1主要技术标准1、公路等级：城市道路，左右线分修2、桥面宽度：单线16m3、荷载等级：城市-A级，人群3.0kN/m24、设计时速：30km/h5、设计洪水频率：1/3006、设计水位：H1/300＝307.56m7、设计基本风速：V10％＝24.3m/s8、地震动峰值加速度：0.05g（对应地震基本烈度VI度）9、通航等级：Ⅵ-(2)级；通航船舶等级：100t；2.2 计算依据、标准和规范1、《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)3、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)5、《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004)6、《梁桥手册》（下册）2011年4月第二版人民交通出版社2.3 计算理论和计算方法构件纵向计算均按空间杆系理论，采用桥梁博士v3.2进行计算。
1)将计算对象作为平面梁划分单元作出构件离散图（见附图），全桥共划分152个节点和149个单元；2)根据连续刚构的实际施工过程和施工方案划分施工阶段根据施工总体安排，共划分77个施工阶段和1个使用阶段。
箱梁施工阶段采用13天为一施工周期其中张拉预应力时混凝土龄期为5天。
具体施工阶段划分为：阶段1：完成桩基、承台、墩身施工；阶段2：绑扎0#块钢筋，托架浇注0#块混凝土；阶段3：张拉0#块预应力；阶段4：安装挂篮；阶段5：绑扎1#梁段钢筋；阶段6：浇注1#梁段混凝土；阶段7：张拉1#梁段预应力；阶段8: 移动挂篮；阶段9：绑扎2#梁段钢筋；阶段10：浇注2#梁段混凝土；阶段11：张拉2#梁段预应力；阶段12～阶段64：移动挂篮，绑扎钢筋及浇注3#～20#梁段混凝土，张拉3#～20#梁段预应力；选择合适时宜采用托架浇筑端头现浇段；阶段65：施加顶推力；阶段66：绑扎中跨合龙段钢筋及边跨现浇段钢筋；阶段67：浇筑中跨合龙段及边跨现浇段混凝土；阶段68：张拉中跨合龙段预应力；阶段69：在中跨区域采用水箱或其它压重措施进行压重；阶段70：移动挂篮，绑扎钢筋；阶段71：浇注21#梁段混凝土；阶段72：张拉21#梁段预应力；阶段73：移动挂篮，绑扎钢筋，施工边跨合拢段临时刚性连接；阶段74：浇注边跨合拢段混凝土；阶段75：张拉边跨合拢段钢束；阶段76：拆除挂篮及中跨压重；阶段77：施工防撞墙、桥面铺装等二期荷载和附属设施，全桥施工完成。
桥梁工程施工资料整理方法及内容(附全套表格)
桥梁工程施工资料桥梁由基础及下部构造、上部构造预制和安装、总体桥面和附属工程、防护工程和引道等分部工程构成。
第一节施工试验报告1、水泥混凝土和砂浆配合比试验报告。
其混合料应按《公路工程水泥混凝土试验规程》的规定进行试验。
报告应包括配合比设计计算书，试验室确定的配合比及强度试验报告，所用原材料试验报告.试验报告按单位工程组卷。
要求监理审批意见在前,试验报告在后。
2 、锚具、夹具、连接器和千斤顶检验报告:1）锚具、夹具、连接器。
预应力筋锚具、夹具、连接器验收批的划分:在同种材料和同一生产工艺条件下，锚具、夹具应以不超过1000套组为一个验收批；连接器以不超过500套组为一个验收批。
（1)外观检查：应从每批中抽取10％的锚具且不少于10套，检查其外观和尺寸。
如有一套表面裂纹或超过产品标准及设计图纸规定尺寸的允许偏差，则应另取双倍数量的锚具重做检查，如仍有一套不符合要求，则应逐套检查，合格者方可使用.（2）硬度检验:应从每批中抽取5％的锚具且不少于5套，对其中有硬度要求的零件作硬度试验，对多孔夹片式锚具的夹片每套至少抽取5片。
每个零件测试3点,其硬度应在设计要求范围内，如有一个零件不合格,则应另取双倍数量的锚具重做试验,如仍有一个零件不合格，则应逐个检查.合格者方可使用。
（3）静载锚固性能试验：对大桥等重要工程，经上述两项试验合格后,应从同批中抽取6套锚具（夹具或连接器）组成3个预应力筋锚具组装件,进行静载锚固性能试验，如有一个试件不符合要求，则应另取双倍数量的锚具（夹具或连接器)重做试验,如仍有一个试件不符合要求，则该批锚具（夹具或连接器）为不合格品。
2)千斤顶检验.当千斤顶使用超过6个月或200次,或在使用过程中出现不正常现象，检修后均须重新检验。
3)检验报告组卷要求。
预应力用锚具、夹具和连接器、千斤顶等的检验报告按器具种类、检验时间顺序组卷。
3、桥梁支座和伸缩装置检验报告。
进场的桥梁支座和伸缩装置必须有生产厂家的合格证和产品质量检验报告，并应按图纸和规范要求进行检验，检验报告按生产厂家、材料种类、检验时间顺序组卷。
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桥梁上部结构设计验算内容
一、预应力混凝土梁
1.持久状况正常使用极限状态计算（结构抗裂验算，第六章）
参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（以下简称桥规）6.3.1条，对预应力混凝土受弯构件进行正截面和斜截面抗裂验算。
(1)、正截面拉应力要求
a.全预应力构件短期效应组合
预制构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.85σpc≤0
分段浇筑构件（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-0.80σpc≤0
即短期效应组合下不出现拉应力。
b.A类构件（短期效应组合）
短期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合II）σst-σpc≤0.7f tk
长期效应组合（对应桥梁博士正常使用组合I）σlt-σpc≤0
即长期组合不出现拉应力，短期组合不超过限值。
(2)、斜截面主拉应力要求
a. 全预应力构件（短期效应组合）
预制构件 (对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.6f tk
现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.4f tk
b. A类构件短期效应组合
预制构件 (对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.7f tk
现场浇筑构件(对应桥梁博士正常使用组合II）σtp≤0.5f tk
2、持久状况和短暂状况构件的应力计算（持久状况）
持久状况预应力混凝土构件应力计算参照《桥规》7.1条的规定加以考虑。
计算使用阶段正截面混凝土的法向压应力和斜截面混凝土的主压应力，并不得超过规定限值。
考虑预加力效应，分项系数取1.0，并采用标准组合，汽车荷载考虑冲击系数。
（1）正截面验算：标准组合下(对应桥梁博士正常使用组合III）
构件受压区边缘混凝土法向压应力σkc+σpt≤0.5f ck
（2）斜截面验算：标准组合下构件边缘混凝土主压应力
(对应桥梁博士正常使用组合III）σcp≤0.6f ck
3、持久状况和短暂状况构件的应力计算（短暂状况）(对应桥梁博士施工阶段应力）
短暂状况预应力混凝土应力验算根据《桥规》7、2、8条，计算在预应力和构件自重等施工荷载作用下截面边缘的法向应力。
（1）法向压应力：σcc t≤0.70f ck’
（2）法向拉应力：（拉应力σct t不应超过1.15f tk’）
a．当σct t≤0.70f tk’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于0.2%
b．当σct t＝1.15f tk’，预拉区纵向钢筋配筋率不小于0.4%
c．当0.70f tk’＜σct t＜1.15f tk’，预拉区纵向钢筋配筋率线性内插
4、持久状况承载能力极限状态验算
(1)、正截面抗弯承载能力(对应桥梁博士承载能力组合I）
根据《桥规》5.1.5条，按基本组合进行持久状况正截面抗弯承载能力极限状态计算。
γ0S≤R
(2)、斜截面抗剪承载能力(对应桥梁博士单独抗剪设计模块）
根据《桥规》5.2.6～5.2.11条，进行持久状况斜截面抗剪承载能力极限状态计算。
截面尺寸验算：γ0V d≤0.51*10-3*（f cu,k）0.5bh0，不满足时加大截面，
当γ0V d≤0.50*10-3*α2f td bh0时，可不进行斜截面抗剪承载能力极限状态计算，
仅需按照9.3.13条构造要求配置箍筋。
混凝土承载能力：不满足时需配箍筋，由混凝土和箍筋共同承担V d不少于60%。
斜截面承载能力：由弯起钢筋承担不大于40%。
(3)、斜截面抗弯承载能力
受弯构件的纵向钢筋和箍筋，当符合《桥规》第9.1.4条、第9.3.9~9.3.13条之要求时，可不进行斜截面抗弯承载力验算。
5、挠度验算
根据《桥规》6.5.3条，受弯构件在使用阶段挠度（乘以长期增长系数)在消除结构自重的影响下不超过计算跨径的1/600。
6、预拱度设置
根据《桥规》6.5.4条，预应力产生的反拱值大于荷载短期效应组合计算的长期挠度时不设置预拱度，小于时取差值为预拱度。
7、钢铰线应力
根据《桥规》7.1.5条，使用阶段受拉区钢铰线、粗钢筋的最大拉应力（对应桥梁博士正常使用组合III)，其数值与施工阶段无关。
构件受拉区钢绞线、钢丝最大拉应力σkc+σpt≤0.65f ck
构件受拉区精轧螺纹钢筋最大拉应力σkc+σpt≤0.8f ck
8、最小配筋率
根据《桥规》9.1.12条，预应力受弯构件最小配筋率必须满足。
9、预应力管道最小保护层
预应力曲线平面内、平面外混凝土最小保护层厚度参照《桥规》9.4.8条进行计算。
10、对结构支撑反力，取正常使用极限状态荷载组合Ⅲ。
二、钢筋混凝土梁
1、持久状况承载能力极限状态验算
参见预应力混凝土梁。
2、裂缝宽度验算
根据《桥规》6.4条，钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下应按短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算。
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