一种基于Gibson土的改进Vlasov地基模型
GeoPIV图像处理技术及其在岩土试验中的应用

第43卷第4期 山 西建筑Vol .43N o .42 0 1 7 年 2 月S H A N X I A R C H I T E C T U R EFeb . 2017• 99 •文章编号:1009-6825 (2017) 04-0099-03G e o P I V图像处理技术及其在岩土试验中的应用田丹1 曾冠2(1.同济大学,上海200092 ; 2.海南海建工程监理有限公司,海南海口 570203)摘要:介绍了 G e o P I V 图像处理技术的基本原理,对比分析了其改进算法GeoPIV -R G ,并通过一组边坡模型试验运用GeoPIV-RG 图像处理技术,分析得到了较为理想的边坡位移云图和等值线图,展示了边坡变形破坏演化过程。
关键词:图像处理,GeoPIV ,边坡,岩土模型中图分类号:T U 411文献标识码:A〇引言GeoPIV 是一个利用P I V 算法原理,基于土工模型试验连续照片计算位移数据的Matlab 计算模块,早期是由Adrian 提出用于试 验流体理论中的流速测试[1],之后被广泛用于岩土试验的土体变 形测量。
基于P I V 算法的改进算法有很多,包括White 提出的 GeoPIV 技术及 Sveen 和 Cowen 提出的 MatPIV,Thielicke and Stam - huis 提出的PIVlab 以及Tayloi ■提出的OpenPIV ,其中一些算法还被编人商业软件,申请了专利。
而且G e o P I V 及其改进算法 GeoPIV -R G 不仅能很好地用于岩土模型试验的图像处理,尤其具有处理土体大变形情况的优势,而且是非商业性质的软件,可免费获取[2’3],因此本文详细介绍了该图像处理技术的原理及优势, 并进行了一组边坡模型试验展示GeoPIV 技术的处理结果。
1) 高陡坡面钻孔施工。
由于采用传统工艺即搭设脚手架后 再安装90 m m 孔径潜孔钻机,不仅操作麻烦、施工效率低且高空 作业存在较多隐患。
理正岩土常见问题

常见问题边坡1.在边坡稳定分析中,土体中的孔隙水压力有几种计算方法,他们的区别是什么?答:两种,分别为近似方法计算、渗流方法计算。
区别是:前者认为孔隙水压力等于静水压力,是一种近似方法;后者是精确计算孔隙水压力。
需要通过读入渗流软件计算结果才能实现。
2.边坡软件中,如何考虑锚杆作用?答:软件要求输入锚杆抗拉力、锚杆总长、锚固段长度、锚固段周长、粘结强度等参数,当锚杆穿过圆弧滑动面时,则锚杆的有效作用力=min{锚杆抗拔力、锚杆抗拉力}锚杆抗拔力=圆弧滑动面外锚杆锚固段长度*锚固段周长*粘结强度锚杆抗拉力=锚杆抗拉力3.锚杆的抗拉力交互的是标准值还是设计值?粘结强度是标准值还是设计值?答:标准值和设计值的概念是在锚杆设计时用的,由于软件不设计锚杆,而是应用锚杆提供的锚杆力的分力作用在滑面上,使得抗滑力增加或下滑力减少,来计算边坡的稳定。
锚杆力=Min﹛抗拉力,锚固体周长*锚固长度*粘结强度﹜。
在软件中,交互的数值在软件中被直接使用,软件不做任何修正。
94.土工布或锚杆的抗拉力和水平间距的关系是什么?答:软件是先用交互的抗拉力除以水平间距,得出单位宽度的抗拉力,以单位宽度的抗拉力带入计算。
如果土工布时满铺的,水平间距要输入1,抗拉力输入单位宽度土工布的抗拉力。
5.边坡软件出现滑动面总在坡的表皮时,怎样处理?答:此现象主要发生在边坡坡面部分为无粘性土的情况。
处理方法:(1)适当输入较小的粘聚力,再计算;(2)在建模时,把坡地表层加一个薄区域,模拟面层处理(3)用“给定圆弧出入口范围搜索危险滑面”方法计算6.软件是否考虑锚杆力法向分力产生的抗滑力?答:软件可以考虑锚杆力法向分力产生的抗滑力,但要注意在“加筋”表中有个参数“法向力发挥系数”,该值输0则表示不考虑法向分力产生的抗滑力。
7.通用方法的有效应力法的公式中,条块受到的浮力U的计算公式是什么?答:公式为:U=(h1+h2)/2×b×10h1、h2-----土条左右侧的水高b------土条宽度8.通常情况下认为:“简化Bishop法不适用于折线滑动法”,软件为何采用?答:传统意义上经典简化Bishop法确实只能应用在圆弧滑面上,但是在岩土力学杂志的论文中有学者提出了扩展简化Bishop法,可以用于非圆弧滑面安全系数的求解,理正软件正是参考了这种算法。
阵列式位移计测试技术在土_结构体系振动台模型试验中的应用_倪克闯

3.2 地震波输入及加载制度 根据地基土以及结构的情况,按模型设计相似
率要求,地震波时间需进行时间压缩,加速度时程 的峰值根据加速度相似系数调整后按逐级递增(增 值 0.1g)的方式输入。本试验采用 Taft 波,处理后 的地震波时程曲线及傅立叶谱见图 6、7。试验加载 顺序如表 3 所示。
0.15
不包含传感器
处理器和温度传咸器
为了连接电缆跟传感器段
图 1 SAA 构造示意图
Fig.1 Schematic of SAA
阵列尾端
图 3 试验模型全貌 Fig.3 Overall perspective of test model
在试验中,沿模型地基地表振动方向分别布置 了加速度计 Al、A2、A3、A4 及 SAA 以测试土箱 内部地表加速度反应及其与模型箱侧壁的差异,测 试结果发现,同一工况、相同深度条件下,各测点 的加速度反应有以下特点:①加速度时程波形几乎 相同;②加速度持时基本相同;③加速度频谱成分
差异增大;地基土中软土夹层的存在对地基土的水平位移影响较大。
关 键 词:阵列式位移计(SAA);振动台试验;桩基;复合地基
中图分类号:TU 443
文献标识码:A
Application of shape acceleration array technology to shaking table model test of soil-structure system
0.10
0.05
加速度/g
0.00 -0.05
-0.10
-0.15
0
4
8
12
16
时间/s
图 6 Taft 地震波加速度时程曲线
Fig.6 Ground motion acceleration time-history of
Plaxis中常见问题集锦

1 问:Geo FEM, Plaxis, Z-Soil软件比较?2008/6/5 9:34:48答:三者针对某个算例计算结果相差不大,误差在可接受范围之内。
就易用性来说,Plaxis好于Z-Soil好于GEO。
Plaxis大家都用得很多了,Z-Soil的建模可以在前处理模块中用CAD元素绘制,或者通过dxf文件导入;GEO4只能输入剖面线的坐标,比较烦琐。
Plaxis和Z-soil基本可以解决岩土工程所有问题,但GEO4由于建模功能的限制,只能解决隧道、边坡等相关问题;Plaxis和Z-Soil可以进行渗流分析(非饱和)包括流固偶合分析。
总的来说,Plaxis和Z-Soil是专业的岩土工程有限元程序;GEO FEM是GEO4里面的一个工具包,而GEO4类似于国内的理正一样,是遵循Eurocode的设计软件。
2问:在plaxis中,用折减系数作出它的几个滑裂面,如何查看滑裂面的角度、圆心、半径等这些滑裂面的相关参数呢?2008/6/59:36:26 答:使用强度折减法,不用假定slip surface,故不会有这些数据。
3问:Plaxis怎么模拟路堤分步填筑?在实际施工中,填筑不是一次加载的,可能先填一半,过个月再填一半,而且这一半也不是一次填完,要在几天内完成,请问怎么在Plaxis中模拟,怎么设置可以反应填筑速率,请高手指教?2008/6/59:47:25 答:手册里有相关例子,你可以参考一下lesson 5。
堆载速率可以通过设置堆载这个stage的时间间隔来设置。
如果只有基本模块,可以设置mstage的数值。
mstage=1.0,说明100%施加上去了,mstage=0.1,说明只有10%的荷载。
由于Plaxis不能设置load function,比较麻烦。
当然,你可以将一层土细分成几个stage完成,也可以实现。
4问:Plaxis 3D 用这个软件分析基坑时,基坑是钢格栅喷混凝土支护,支护用板来模拟,EI和EA中的I和A分别指哪个面的惯性矩和面积,以及单位后面的/m应该是哪个长度?2008/6/59:49:13 答:应该是: A=沿着洞轴方向L×厚度d E是弹性模量 I是惯性矩5问:在网上看到有人怀疑Plaxis 3D Foundation和3D Tunnel的真三维性,有人说它们不是真正的三维计算,有谁知道是怎么回事吗?2008/6/59:59:42 答:Plaxis 3D Tunnel计算内核是三维的。
高速铁路CFG桩

第 54 卷第 6 期2023 年 6 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.54 No.6Jun. 2023高速铁路CFG 桩−土复合地基减振性能研究高广运1, 2,张继严1, 2,毕俊伟3, 4(1. 同济大学 土木工程学院,上海,200092;2. 同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室,上海,200092;3. 华南理工大学 土木与交通学院,广东 广州,510641;4. 广州市设计院集团有限公司 岩土与地下空间院,广东 广州,510620)摘要:为系统研究高铁运行引起的CFG 桩−土复合地基环境振动特性及其自身减振性能,首先基于2.5维有限元计算理论,利用等代桩墙对CFG 桩−土复合地基进行等效,建立轨道−路堤−CFG 桩−土复合地基系统的2.5维有限元模型;其次,与高速铁路环境振动既有实测研究成果进行对比,验证所建模型的正确性;最后,考虑高速列车的不同运行速度,以竖向振动加速度为评价指标,分析桩径、桩间距和桩体刚度对CFG 桩−土复合地基减振性能的影响。
研究结果表明:相较于无桩地基,CFG 桩−土复合地基对高速列车运行引起的地面环境振动具有良好的减振效果,距轨道较远处减振效果优于轨道近处减振效果;距轨道较近处,CFG 桩−土复合地基的减振效果由列车运行速度和共振条件共同主导;增大桩径d 、增大桩体刚度或减小桩间距s 均能提高CFG 桩−土复合地基的减振效果。
然而,当桩径d ≥1/4s 或桩间距s ≤4d 或桩土刚度比R PS ≥138.9时,继续改变CFG 桩设计参数将难以进一步显著提高减振效果。
CFG 桩−土复合地基可提高地基的临界速度,当车速接近该临界速度时减振效果较差。
关键词:高速铁路;2.5维有限元法;CFG 桩−土复合地基;竖向振动加速度;减振性能中图分类号:TU435 文献标志码:A 文章编号:1672-7207(2023)06-2209-11Investigation on vibration mitigation performance of CFG pile-reinforced subgrade for high-speed railwayGAO Guangyun 1, 2, ZHANG Jiyan 1, 2, BI Junwei 3, 4(1. College of Civil Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China;2. Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education,Shanghai 200092, China;收稿日期: 2022 −08 −16; 修回日期: 2022 −09 −08基金项目(Foundation item):国家自然科学基金资助项目(51978510,42277130) (Projects(51978510, 42277130) supported by theDOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2023.06.012引用格式: 高广运, 张继严, 毕俊伟. 高速铁路CFG 桩−土复合地基减振性能研究[J]. 中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(6): 2209−2219.Citation: GAO Guangyun, ZHANG Jiyan, BI Junwei. Investigation on vibration mitigation performance of CFG pile-reinforced subgrade for high-speed railway[J]. Journal of Central South University(Science and Technology), 2023, 54(6): 2209−2219.第 54 卷中南大学学报(自然科学版)3. School of Civil Engineering & Transportation, South China University of Technology,Guangzhou 510641, China;4. Institute of Geotechnical and Underground Engineering, Guangzhou Design Institute Group Co. Ltd.,Guangzhou 510620, China)Abstract:For investigating ground vibrations and mitigation performance of the CFG pile−soil composite subgrade under high-speed train loading, firstly, based on the 2.5-dimensional finite element method(2.5D FEM) and equivalent pile walls approach, the 2.5D FE model for track−embankment−CFG pile−soil composite subgrade system was established. Secondly, the reliability of the model was validated by comparing with the field measurements. Finally, by taking the vertical vibration acceleration as a primary indicator and considering various vehicle speeds, the influence of CFG pile design parameters on vibration mitigation performance was investigatedby comparing the ground vibration at different pile diameters, pile spacing, and pile stiffness. The results show that, compared with the unreinforced subgrade, the CFG pile−reinforced subgrade exhibits favorable vibration mitigation performance, and this performance is better at a distance from the track than near it. In the near track zone, the vibration mitigation performance depends on both the vehicle speed and resonance conditions. The vibration mitigation performance increases with the increase of pile diameter or the increase of pile stiffness or the decrease of pile spacing. However, it is hard to further improve the vibration mitigation performance when d(pilestiffness) ≥1/4s(pile diameter), or s≤4d, or RPS(pile-to-soil stiffness ratio)≥138.9. The CFG pile-reinforced subgrade increases the critical speed, and the vibration mitigation performance deteriorates when the train runs at the critical speed.Key words: high-speed railway; 2.5D FEM; CFG pile−reinforced subgrade; vertical vibration acceleration; vibration mitigation performance在我国四通八达的高速铁路网中,桩−土复合地基凭借其稳定性好、工期短、造价低等优势而成为软基处理的主要形式,其中,CFG桩−土复合地基具有较大占比[1]。
考虑土-结构相互作用的核电站动力分析方法

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岩石力学与工程学报
2004 年
算表层运动时,其依据是纵向传播剪切波的基本假 设。值得注意的是,由非线性土模型计算的表面运 动比由等效线性土模型计算的表面运动在频率为 7 Hz 以上时具更高的频谱。
5 DYNA3D 分析
DYNA3D 是一种分析非弹性土动力响应的直 接矢量三维有限元计算机程序,该程序经过修改增 加了用于表征土非线性的 Prevost 模型。土-结构体 系的模型如图 3 所示,其中共有 3 360 个实体单元 和 4 465 个节点,反应堆安全壳模型由 864 个三维 实体单元和 1 362 个节点构成。为提高稳定性,安 全壳的厚度增加了 3 倍,同时,对安全壳的密度和 模量进行调整和补偿,从而使水平基本频率维持 在 4.2 Hz 水平。采用受剪柱体模拟内部结构的主频 率(包括核电站蒸汽支撑体系),混凝土采用阻尼为 1%~3%的粘弹性体模型。同层土的土体具有均匀、 低应变性质,对每个土体单元用 10 个多屈服面模拟 土的非线性。输入的水平运动应用于基础的每个节 点,自由场运动作用于由一维非线性场址响应分析 确定的横向边界。DYNA3D 分析的边界单元的剪切 应力时间历程和横向边界各处对应土层的剪切应力 时间历程比较一致。
图 1 核电站厂房剖面简图 Fig.1 Simplified elevation view of the ZION unit reactor
building
某核电站场址 33 m 土层下为基岩,基岩以上土 层自上而下分为 3 层,上层厚 11 m,主要为海洋沉 积的砂和砾石;中间层厚 10 m,主要为冰川时代形 成的坚硬的粘土;底层厚 12 m,主要为无粘聚力的 砂土和砾石。为了减少分析中的主要参数数量,把 场址简化为具有不同承载力的等价土层。
2016年湖南省优秀硕士及博士学位论文名单.
学科代码及名称 081601 测绘科学与技术 081702 化学工艺 081704 应用化学 081802 地质资源与地质工程 081901 采矿工程 082301 道路与铁道工程 082303 交通运输规划与管理 083002 环境工程 085201 机械工程 085201 机械工程 085218 矿业工程 085404 材料工程 100104 病理学与病理生理学 100104 病理学与病理生理学 100104 病理学与病理生理学 100401 流行病学与卫生统计学 100702 药剂学 101100 护理学 105101 内科学 105104 神经病学 105104 神经病学
学科代码及名称 010101 马克思主义哲学 070104 应用数学 070302 分析化学 071005 微生物学 071007 遗传学
导师姓名 冯周卓 唐先华 张翼 周育森 马龙 周艳宏 帅词俊 金展鹏 刘祖铭 杨续跃 杨华明 张治安 周孑民 孙克辉 郭迎 谢永芳 李敏 周子龙 戴公连 肖佳 蔡昌盛
导师姓名 朱建军 王晖 刘洪涛 严家斌 曹平 陈宪麦 黄合来 王海鹰 蔺永诚 唐进元 覃文庆 张鸿 段朝军 孙仑泉 邓昊 胡国清 李焕德 雷俊 周智广 严新翔 江泓
序号 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81
单位名称 中南大学 中南大学 中南大学 中南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学 湖南大学
序号 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
基于非线性损伤理论的改进CVISC模型及其在FLAC3D中实现
基于非线性损伤理论的改进CVISC模型及其在FLAC3D中实现蒋树;文宝萍;蒋秀姿;李瑞冬;赵成【摘要】滑坡形成是一个典型的岩土变形破坏时效过程,低速滑坡时效过程尤为显著.基于流变理论,建立反映滑坡变形破坏发展过程的本构模型、预测滑坡活动趋势,一直是国内外滑坡研究的基本途径和难点问题之一.然而,目前国内外已有的多数流变模型仅能反映滑坡岩土蠕变的第一、第二阶段,不能刻画滑坡岩土蠕变的第三阶段(加速蠕变阶段).本文基于滑带在滑坡中的作用以及滑带岩土剪切蠕变发展的累进性和非线性特征,借助损伤理论,在FLAC3D内置的CVISC流变本构模型中引入非线性损伤黏塑性元件,构建了可描述滑坡加速蠕变过程的非线性损伤流变本构模型,依据类比原理建立了改进的CVISC三维差分模型,通过FLAC3D开放的用户接口实现了本构模型的二次开发,并将改进的CVISC模型用于长期缓慢滑移、伴随间歇性剧烈活动的甘肃舟曲泄流坡数值模拟中.模拟结果显示,该模型不仅呈现了滑坡的加速蠕变特征,而且揭示的滑坡活动特征与其曾经出现的活动特征基本一致,从而证实基于非线性损伤理论的改进CVISC模型具有较好的有效性.【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2019(046)001【总页数】8页(P56-63)【关键词】低速滑坡;滑带土;加速蠕变;非线性损伤流变本构模型【作者】蒋树;文宝萍;蒋秀姿;李瑞冬;赵成【作者单位】中国长江三峡集团有限公司博士后工作站,北京 100038;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;湘潭大学土木工程与力学学院/岩土力学与工程安全湖南省重点实验室,湖南湘潭411105;甘肃省地质环境监测院,甘肃兰州730050;甘肃省地质环境监测院,甘肃兰州 730050【正文语种】中文【中图分类】P642.22滑坡是斜坡岩土经历一定时间累进性变形破坏的结果。
因此滑坡岩土变形破坏具有不同程度的流变特征,基于流变模型研究滑坡形成过程、预测滑坡活动趋势一直是国内外滑坡研究的热点和难点问题之一[1-4]。
基于改进BISQ模型的地震波场数值模拟
1 理论基础
在不考虑外力的情况下 , 基于改进 BS I Q模 型 的各向同性 弹性波动方程可表示为
Do i N r vr n和 u 将 固 一 k 流二种相互作用的机制结
合起来 , 提出了 BS IQ模型;00年 , a ao . 20 M m duS D 和 EwnA 3 ri _又提 出了不含特 征喷射流动长度 的 改进 BS 模 型 。B t 型、 IQ 模 型 和 改 I Q i 模 o BS 进
出了不合 特征 喷 射流 动长度 的改进 BS IQ模 型 。这里 基 于 改进 BS IQ模 型 , 用伪 谱 法进 行 了波 运
场模拟 , 实了快 P波、 P波、 波和 S 证 慢 J s H波的存在。通过与 B t i 模型和 BS o I Q模型的比较, 改 进 BS I Q模型计算简单, 便于描述, 正演模拟 结果也 与其 它二 个模型保持 一致 , 是一种可行的新
维普资讯
第2 卷 第l 9 期
物探 化 探 计 算技 术
27 1 0 年 月 0
文 章编 号 :10一 l4 (0 7 0 05 4 o 1 79 2 0 )1 1—o
基 于 改进 BS IQ模 型 的地 震 波 场数 值 模 拟
彭传正 , 李才明 , 王明春
(.成都理工大学 信 息工程学院 地球探测与信息技术 系, 1 成都 605 ; 10 9 2 广 东白云学院 电子信息工程系, . 广州 504 150) 摘 要 :Bo 流动和喷射流动是合流体 多孔隙介质 中流体流动的二种重要力学机制 ,vri 和 i t Do n k N r 出了同时包含 Bo 流动和喷射流动 力学机制 的统一 的 BS Bo — q i) 型。由于 u提 i t I Q( i Su t模 t r BS I Q模型的流体压力表达式十分复杂, a ao . M m duS D和 EwnA又在引入 Su 机制的同时提 ri qi t r
桶形基础稳定性与地基极限承载特性分析
2022 年 3 月下第 51 卷 第 6 期施工技术(中英文)CONSTRUCTION TECHNOLOGY123DOI : 10.7672/sgjs2022060123桶形基础稳定性与地基极限承载特性分析**上海勘测设计研究院有限公司科研项目(2019FD(8)-011,2021FD (8)-025);中国长江三峡集团有限公司科研项g(2021FD(19)-005) [作者简介]张 旭,博士,高级工程师,E-mail : zhx.sun@ [收稿日期] 2021-04-20张旭(1.中葡新能源技术中心(上海)有限公司,上海200335;2.上海勘测设计研究院有限公司,上海200335)[摘要]海上风电大尺度宽浅式新型桶形基础具有特有的桶顶承载模式,在桶形基础内设置分舱板,整体具有更大承载性能。
通过数值方法建立桶体、肋板连接件、分舱板等的实体与结构单元,以及桶-土接触单元,精细化构建桶形基础与地基土的真实三维复杂模型,模拟桶形基础在正常服役状态下,承受水平荷载、波浪力、竖向荷载、弯矩等 复合加载模式下的非线性接触计算,分析了吸力桶的变形、承载特性与安全性。
通过FLAC3D 有限差分法计算复合加载模式下地基在水平荷载、竖向荷载和弯矩作用下的极限承载力,为海上风电场项目的基础结构选型,桶形基 础设计、实施,以及安全评价提供参考。
[关键词]基础;桶形基础;海上风电;变形稳定性;极限承载[中图分类号]TU476[文献标识码]A [文章编号]2097-0897(2022)06-0123-06Analysis of Stability of Bucket Foundation and Ultimate BearingCharacteristics of FoundationZHANG Xu 1,2(1.Sino-Portuguese Centre for New Energy Technologies ( Shanghai ) Co. , Ltd., Shanghai 200335, China ;2. Shanghai Investigation , Design & Research Institute Co. , Ltd., Shanghai 200335, China )Abstract : The large-scale wide and shallow bucket foundation of offshore wind power has a unique bucket top bearing mode , and the bucket foundation is provided with partition plates , which has greater bearing capacity as a whole. By numerical method , the solid and structural elements such as bucketbody , rib plate connector and silo plate , as well as bucket-soil contact element are established , and the real three-dimensional complex model of bucket foundation and foundation soil is constructed in detail.The nonlinear contact calculation of bucket foundation under the combined loading modes such as horizontal load , wave force , vertical load and bending moment are simulated , and the deformation , bearing characteristics and safety of suction bucket are analyzed. The ultimate bearing capacity of foundation under horizontal load , vertical load and bending moment is calculated by FLAC3D finitedifference method , which provide reference for the foundation structure selection , bucket foundation design , implementation and safety evaluation of offshore wind farm projects.Keywords :foundations;bucket foundations;offshore wind power;deformation stability;ultimate bearing0 引言近年来我国海上风电进入快速发展期,我国沿海距岸边50km 范围内可开发的海上风能资源为7. 58亿kW,大约是陆上实际可开发风能资源储量的3倍。