(整理)基坑abaqus与plaxisGTS计算结果对比.

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基于ABAQUS模拟基坑变形及工程分析

基于ABAQUS模拟基坑变形及工程分析

基础与结构工程::Foundation&Structure Engineering 基于ABAQUS模拟基坑变形及工程分析姜华(中铁十八局集团有限公司第三工程有限公司,河北涿州072750)摘要:对某地铁基坑进行了受力分析,得到了变形曲线规律。

并进一步建立ABAQUS有限元模型,分析了不同关键点的地下连续墙平形和邻近建筑的沉降形,探讨了内坑存在的情况下,内外坑围护结构的形关系。

关键词:基坑;受力'变形;ABAQUS;分中图分类号:TU941文献标志码:B6章编号:1009-7767(2020)06-0259-04Simulation of Deformation Foundation Pit and Engineering AnalysisBased on ABAQUSJiang Hua(The Third Engineering Co.,Ltd.of China Railway18th Bureau Group Co.,Ltd.,Zhuozhou072750,China)Abstract:Based on the stress analysis of the subway foundation pit,the deformation curve was obtained.The finite ele­ment model based on ABAQUS was established to analyze the horizontal deformation of the diaphragm wall at different key points and the settlement deformation of adjacent buildings.The deformation relationship between the inner pit and the outer pit retaining structure was discussed and analyzed when there was an inner pit.Key words: foundation pit;force;deformation;ABAQUS;analysis坑中坑式基坑的出现是由于在大基坑内部进行了二次或者多次开挖,造成基坑出现深度差异的基坑现象。

基于plaxis二维和Madis三维有限元模型分析深基坑工程施工过程变形研究

基于plaxis二维和Madis三维有限元模型分析深基坑工程施工过程变形研究

基于plaxis二维和Madis三维有限元模型分析深基坑工程施工过程变形研究摘要:本次研究基于plaxis二维和Madis三维有限元模型分析深基坑工程施工过程变形分析,采用PLAXIS 2D有限元软件建立二维平面应变有限元模型进行基坑分区开挖对周边建(构)筑物以及地下管线的影响分析,采用Midas GTS NX有限元软件建立三维有限元模型进行基坑开挖计算及基坑开挖对周边土体及基坑围护结构的影响。

关键词:基坑工程、地变形控制、周边环境影响、有限元分析、数值模拟1.基坑施工变形分析本模型分析以真实项目为案例,项目基坑长128.7m,宽131.6m,周长507m,基坑开挖深度10.2m。

基坑采用的围护措施为地下连续墙/钻孔灌注桩+三轴水泥土搅拌桩槽壁加固(外侧兼止水)+两道硂支撑+坑内双轴水泥土搅拌桩裙边加固的围护形式,周边建(构)筑物、地下管线复杂。

在基坑工程施工中,地质情况、周边堆载、开挖深度、墙桩刚度、墙桩材料、墙桩入土深度、撑锚刚度强度、撑锚设置间距、撑锚设置位置、预应力水设置、开挖顺序、开挖深度与宽度、支撑强度、基坑降水、暴露时间等都会对基坑变形产生影响,影响因素复杂。

施工前通过plaxis二维和Madis三维有限元模型分析能准确的计算出变形值,在基坑开挖过程中有效规避薄弱位置,严格控制基坑累积变形及变化速率,是基坑变形安全控制的关键。

能否有效控制基坑变形,不仅仅是依托支护结构的可靠性,能掌握基坑各阶段变化趋势也是决定因素。

基坑施工过程中,围护体向内倾斜,导致周边土体部分下沉加剧,因周边土体部分下沉,导致室外地表下沉,土体下沉及临时结构(散水、道路)等会出现不同程度沉降,控制基坑周边附近沉降,是防止和减少环境影响的根本所在,现实施工中,地面沉降的影响因素较多,主要有;(1)开挖过程中桩墙体水平位移和桩墙身挠曲变形影响;(2)坑内过度降排水导致桩墙外围土层固结和次固结沉降;(3)坑外过度抽排水导致坑外砂土流失;(4)基坑坑底土体原因,地基土出现回弹、塑性隆起;(5)基坑内支撑折除换撑施工刚度不足,不对称传力,侧向变形。

基于PLAXIS的深基坑支护结构变形分析

基于PLAXIS的深基坑支护结构变形分析

基于PLAXIS的深基坑支护结构变形分析摘要:深基坑开挖支护作为岩土工程的一项基本课题,一直以来是研究的热点和难点。

本文以某一实际深基坑开挖工程为研究对象,运用有限元分析软件PLAXIS对深基坑开挖、支护全过程进行模拟分析,研究支护结构的变形情况,发现其水平位移、竖向位移均满足设计要求。

关键词:深基坑;挡土板;变形1 引言随着我国经济的快速发展,城市化进程的大步推进,城市建筑的数量和密度逐渐增加,大量的工程建筑及地下工程必然带来大规模的基坑工程。

基坑工程作为一个基本的岩土工程课题,在开挖过程中不仅涉及土体自身的强度、稳定及变形,还涉及到土与支护结构之间的相互作用问题。

同时基坑开挖过程中工程事故屡见不鲜,在深基坑工程中尤为突出。

本文通过PLAXIS有限元软件,以实际工程为例,分析深基坑支护结构在基坑分层开挖过程中的变形情况。

2 实例分析2.1 本构模型选取在土的本构模型方面,PLAXIS 提供了多种模型,除了摩尔-库仑模型外,还可以选用一种改进的双曲线塑性模型-硬化土模型,为了模拟正常固结软土与时间相关的对数压缩性质,可以选用蠕变模型,即软土蠕变模型。

除此之外,PLAXIS还提供了用来分析节理岩石的各项异性行为的节理岩体模型,改进的剑桥模型,软土模型等。

考虑到基坑开挖过程中塑性区的产生,本文采用Mohr-Coulomb模型和HS模型来模拟土体的应力应变关系。

2.2 基坑参数本文以实际工程中某一基坑断面为研究对象,该断面设计开挖宽为20m,深度12m。

用0.35m厚的混凝土地下连续墙来支撑周围的土体,混凝土的弹性模量为35GP。

地下连续墙由2排锚杆支撑,第一排锚杆长16m,倾角53°,施加120KN 的预应力,第二排锚杆长14m,倾角45°,施加200KN的预应力,地面工荷载为8KN/m2,距离开挖边界位置2m。

2.3 数值模拟模型建立为方便计算,将实际断面简化:模型设置为平面应变,单元15节点,这一问题可以用一个宽80m、高25m的几何模型来模拟,具体模型见下图1。

abaqus计算失稳

abaqus计算失稳

abaqus计算失稳
ABAQUS是一款功能强大的工程模拟软件,特别适合模拟岩土工程这类高度非线性问题。

使用ABAQUS进行边坡失稳过程的模拟是可行的。

通过迭代求解,可以求出各个时步边坡上各单元(或结点)的应力、变形值,进而模拟出整个边坡变形破坏过程。

关于边坡失稳的判据,主要有以下几种:
1. 有限元计算不收敛。

边坡失稳破坏时,滑面上将产生没有限制的塑性变形,有限元程序无法从有限元方程组中找到一个既能满足静力平衡又能满足应力-应变关系和强度准则的解。

2. 坡体或坡面位移突变。

由理想弹塑性材料构成的边坡进入极限状态时,必然是其一部分土体相对于另一部分发生无限制的滑移。

尽管各种因素对位移和塑性应变等计算结果有较大影响,但这些因素不能改变边坡濒临破坏时位移突变的本质趋势。

3. 潜在滑移面塑性区贯通。

这是边坡失稳的另一种重要判据。

如果需要进行更深入的模拟分析,建议咨询专业人士获取帮助。

abaqus 模态计算方法对比

abaqus 模态计算方法对比

abaqus 模态计算方法对比(最新版4篇)目录(篇1)1.引言2.Abaqus 模态计算方法简介3.模态计算方法对比a.子空间法b.广义逆法c.迭代法4.结果与讨论5.结论正文(篇1)1.引言Abaqus 是一种广泛应用于工程领域的有限元分析软件,模态计算是其核心功能之一。

模态计算是为了求解结构在特定频率下的振动特性,这对于分析结构的稳定性和抗振性能至关重要。

本文将对 Abaqus 中的模态计算方法进行对比,以帮助用户根据实际需求选择合适的方法。

目录(篇2)1.引言2.Abaqus 简介3.模态计算方法的定义和意义4.Abaqus 中的模态计算方法4.1 直接解法4.2 迭代解法4.3 子空间迭代法4.4 LRFD 法5.各种方法的优缺点比较6.结论正文(篇2)【引言】在结构动力学分析中,模态计算是一种重要的方法,它可以用于求解结构的自然频率和振型。

Abaqus 是一款广泛应用于结构动力学分析的商业软件,提供了多种模态计算方法。

本文将对 Abaqus 中的模态计算方法进行对比,以帮助用户更好地选择适合的方法。

【Abaqus 简介】Abaqus 是一款法国达索公司开发的大型商业有限元分析软件,广泛应用于各个领域的结构分析和优化设计。

在结构动力学分析中,Abaqus 提供了丰富的模态计算方法,可以满足不同用户的需求。

【模态计算方法的定义和意义】模态计算方法是一种求解结构在动力载荷作用下的响应的方法,主要用于求解结构的自然频率和振型。

自然频率是指结构在无阻尼条件下的振动频率,而振型则是指结构在各个自然频率下的振动形态。

模态计算方法对于结构动力学分析具有重要意义,可以为结构设计提供重要的参考依据。

【Abaqus 中的模态计算方法】Abaqus 中提供了多种模态计算方法,包括直接解法、迭代解法、子空间迭代法和 LRFD 法。

下面对这些方法进行详细介绍:4.1 直接解法直接解法是一种直接求解线性或非线性方程组的方法,适用于求解具有良好线性特性的问题。

基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析

基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析

基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析摘要:本文重点讨论了基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析。

首先,通过详细介绍ABAQUS有限元模型,展示了ABAQUS在地下建筑运行期间所受外部应力和岩体力学参数之间的相互关系,说明了ABAQUS作为一种强大的工具在精确计算深基坑变形和内力方面的优势。

然后,本文提出了一种基于ABAQUS的深基坑变形与内力三维有限元分析的构建过程。

根据实际地质条件和工程要求,设置模型材料属性、地坪模型及基坑的建议支护形式,确定等效参数,建立有限元分析模型,以及控制支护状态和定量分析基坑变形及内力情况。

最后,本文分析了基于ABAQUS的深基坑变形和内力三维有限元分析对支护设计和施工管理的重要性,为深基坑变形和内力分析提供了一个参考模型。

关键词:ABAQUS;深基坑;变形;内力;有限元分析模拟分析方法可以在建设预算和限制条件下,准确预测基坑的变形和内力并实现施工进度预测。

ABAQUS有限元分析可以用于预测基坑工程的变形和内力。

ABAQUS中所使用的Non-Linear Finite Element Analysis (NLFEA)可以帮助衡量基坑和紧固件/支护系统之间的耦合效应,从而预测基坑变形和内力的发展情况。

NLFEA的分析过程可以模拟基坑的变化,并且可以做出基坑变形和内力随着时间的发展情况。

此外,ABAQUS还提供了用于模拟深基坑变形和内力分析的可视化工具,用于识别基坑内部变形和内力分布情况。

通过三维有限元分析建模来研究基坑变形,可以更准确的评估现有的三维施工工艺对基坑变形的影响,可以为后续支护施工提供有效的参考。

例如,可以模拟基坑拱顶和侧壁的变形,以准确评估支护参数、材料组合和施工工艺的有效性。

也可以根据施工进度和支护状态,调整预测模型中的等效参数,实时估算基坑内部变形和内力,从而确保支护结构稳定和安全。

三维有限元分析可以更准确和有效的预测基坑性质,并有助于确定最佳的支护方式。

abaqus在基坑工程中使用小结word资料7页

abaqus在基坑工程中使用小结本人在使用abaqus解决基坑支护问题的过程中,得到了版上aba_aba,以及ustc的life大侠等人的帮助,写些自己使用abaqus的一些感受吧,(其实大多数东西都是从版上得到的相关参考)希望对其他新手能有所帮助。

i j x+e4M | x0u仿真分析,有限元,模拟,计算,力学,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matla b,Fluent,CFD,CAE,CAD,CAM**首先是建模方式。

仿真分析,有限元,模拟,计算,力学,航空,航天,ANSYS,MSC,ABAQUS,ALGOR,Adina,COMSOL,FEMLAB,Matla b,Fluent;L Z Q p#O;X.~对于初学者比较好掌握的是CAE界面操作方式。

但是由于ABAQUS的CAE模块和输入文件两种建模方式是由两家不同的公司研制的,CAE模块推出比较晚,所以功能还不是很完全,对于CAE和INP交互操作需要注意几点:+q!X K)F4v YSimWe仿真论坛1、一些功能只能通过编辑INP输入文件来实现,比如模拟开挖建造时需要用到杀死或者激活单元的语句model change,此时需要直接在CAE下编辑关键字,或者生成INP文件后通过记事本等工具打开INP文件后加入关键字。

B)h }(I ? K9W&M g @2、CAE对于INP输入文件中的一些关键字不支持,如果在CAE下编辑,则系统会给出不支持关键字的提示。

对于这样的情况则只能通过文本编辑工具打开INP来操作。

@ O} C*R"b S k$x'_|Simwe|仿真|设计|有限元|虚拟仪器3、对INP输入文件进行编辑的方式能支持所有关键字功能,因此应用更加广泛。

在许多情况下都需要对INP文件进行操作。

K ]z e1]4o|Simwe|仿真|设计|有限元|虚拟仪器**然后是初始应力场的施加。

abaqus 模态计算方法对比

abaqus 模态计算方法对比【最新版4篇】目录(篇1)1.引言2.Abaqus 简介3.模态计算方法的定义和重要性4.Abaqus 中的模态计算方法对比4.1.线性模态计算4.2.非线性模态计算4.3.子结构模态计算5.结论正文(篇1)1.引言Abaqus 是一款广泛应用于工程领域的有限元分析软件,其强大的功能和易用的操作界面使其在业界备受欢迎。

模态计算方法是结构动力学分析的重要手段,可以研究结构的自然振动特性。

本文将对比分析 Abaqus 中的模态计算方法,以帮助用户更好地选择适合的方法。

2.Abaqus 简介Abaqus 是一款法国达索公司开发的有限元分析软件,广泛应用于线性和非线性结构力学、热传导、热膨胀、动力学、疲劳分析等领域。

Abaqus 提供了丰富的模态计算方法,可以满足不同用户的需求。

3.模态计算方法的定义和重要性模态计算方法是一种分析结构在自然状态下的振动特性的方法,主要用于研究结构的刚度、稳定性和抗振动性能。

模态计算方法可分为线性模态、非线性模态和子结构模态计算等。

通过模态计算,可以得到结构的模态振型和模态频率,为结构设计提供重要参考依据。

4.Abaqus 中的模态计算方法对比4.1.线性模态计算线性模态计算是 Abaqus 中的基本模态计算方法,适用于线性结构的模态分析。

该方法计算简便,结果可靠,适用于大多数工程结构。

4.2.非线性模态计算非线性模态计算适用于非线性结构的模态分析,例如大位移、材料非线性等问题。

Abaqus 提供了两种非线性模态计算方法:非线性静态分析和非线性动态分析。

用户可以根据具体问题选择合适的方法。

4.3.子结构模态计算子结构模态计算是一种基于子结构技术的模态计算方法,可以将一个大型结构划分为若干个子结构进行模态分析,以降低计算时间和计算成本。

该方法适用于复杂结构的模态分析。

5.结论Abaqus 提供了丰富的模态计算方法,用户可以根据具体问题和需求选择合适的方法。

Plaxis 2D实例

地震对结构的影响输出结构内力包络图围岩应力云图开挖后围岩中的应力水平重新分布双隧道的影响下中隔墙部分的应力明显集中开挖引起变形云图最大位移发生在右侧隧道拱顶537mm和底部中隔墙变形较小加固控制了中隔墙的变形有效的减小了隧道之间的影响开挖的变形与内力剪力最大值14868kn弯矩最大值10320knm地震时程分析包络线反映地震过程中结构内力的变化范围剪力最大15972kn弯矩最大12848knm指导衬砌的抗震设计主要结论?1
坝体位移矢量图
• •
上游水位达到461.3m时坝体的位移矢量图和位移云图。 可以看出在洪水位时,由于水压的作用,整个坝体沿大位 移约2.09mm。
软弱夹层的剪应力图
由界面处的剪应力图可以判断,坝体处于稳定状态
应力云图
• •
左上图为平均应力图 水位升高后,坝体右下角处出现明显的应力集中
塑性区
坝体右下角NS2-1-9软弱夹层处出现了剪切塑性区 该位置正处于应力集中区
Plaxis 2D
北京金土木软件技术有限公司 技术部
目 录
• • • • • • • • 上海车站大型基坑 香港某引水渠道 越南金瓯化肥厂 合肥路堤拓宽安全性分析 双隧道(地震) 武汉某尾矿坝渗流与稳定性计算 嘉陵江亭子口表孔坝安全性分析 模拟火山边坡
上海车站大型基坑
紧邻地铁1号线和3、4号线已有车站交叉处,软土中开挖一个大型基坑
• •
越南金瓯化肥厂

金瓯化肥项目是越南国家最大的化工投资项目。
Plaxis的工作
• • • 1.上部结构无荷载,与其他软件比较 2.上部结构荷载计算与sap2000对比验证 3.计算最终桩基础和加固方案的结构与桩的内力
上部结构的平面计算图
数值模型

abaqus在土木岩土中的几个应用实例及结果分析报告

Abaqus报告目录1.简支梁 (3)1.1问题描述 (3)1.2结果比较 (3)1.2.1理论值计算 (3)1.2.2简支梁不同建模方式的结果比较 (4)1.2.3简支梁划分不同网格密度的结果比较 (8)1.3结论 (10)2.受拉矩形薄板孔口应力集中问题 (11)2.1问题描述 (11)2.2理论值计算 (11)2.3数值解答及误差 (11)3.矩形荷载作用下地基中的附加应力分布 (13)3.1问题描述 (13)3.2计算过程 (13)3.3结果分析 (16)4.Mohr-Coulomb材料的三轴固结排水试验模拟 (16)4.1问题描述 (16)4.2理论值计算 (17)4.3数值解答及误差 (17)5.二维均质土坡稳定性分析 (19)5.1问题描述 (19)5.2计算过程 (19)5.3结果分析 (20)6.不排水粘土地基中竖向受荷桩 (23)6.1问题描述 (23)6.2计算过程 (23)6.3结果分析 (25)6.3.1屈服区分布 (25)6.3.2桩的受力分析 (26)6.3.3桩侧摩阻力分布 (27)1.简支梁1.1问题描述一个长度为1.5m,横截面为0.2m×0.2m的简支梁,受大小为500kPa的均布荷载。

假设材料的弹性模量E=220GPa,泊松比ν=0.3,比较在abaqus中不同建模方式(实体模型和二维模型)及划分不同网格密度下的内力数值、支反力及挠度大小。

1.2结果比较1.2.1理论值计算根据材料力学知识,均布荷载作用下简支梁的跨中挠度用下式计算:ω=5ql4 384EI其中EI=112×0.24×220×109=29333333.33m4故跨中挠度为:ω=5ql4384EI=5×100×103×1.54384×29333333.33×103=0.2247mm跨中弯矩为:M=18×100×1.52=28.125kNm1.2.2简支梁不同建模方式的结果比较1.2.2.1模型概况图一实体建模图二二维建模1.2.2.2内力数值比较使用切片方法,选取60个截面进行内力图形的绘制。

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问题描述
:土特性:c=30KPa,摩擦角为25,剪胀角20,用莫尔库伦模型,垂直挖了

11m,位移有多大?基坑深11m,宽度为40m,取平面应变单元计算。并因为对称取一半计
算。
分三次挖土,第一次2m,第二次4m,第三次5m,不设任何支撑和挡土结构。

1、根据朗肯主动土压力概念结合莫尔库仑原理知识,对基坑的临界深度手算结
果如下:
)/(20aKcz
=2*30/(19.11*tan(45-25/2))=4.9m
亦即,基坑开挖近5m处时土体即处于临界状态。
2、由于各软件收敛准则(如容许误差等)有异,而且土体在开挖5m左右时已
经达到破坏,因此比较最终计算状态意义并不大。
3、鉴于以上原因,我们将plaxis与abaqus在开挖第一步、第二步(开挖深度为
6m,较接近于手算临界深度)的结果分别进行了比较,结果如下图所示。
由下图对比结果可以看出,plaxis与abaqus、GTS在开挖的这两个阶段,
不论是从位移大小,还是从变形规律方面吻合得都很好。
此外,虽然由于容差等差别,最终计算的位移abaqus要比plaxis、GTS大
很多(实际上,土体达到破坏后的计算结果值并没有现实价值,只是给出一个
破坏趋势可以作为参考;而且有限元分析中利用的是插值元函数,计算精度与
网格稀疏有关系,有时候结果相差很大),但从相关阴影图我们不难发现,二者
所计算得出的基坑破坏剪切滑移带基本一致,如图19、20所示。
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第一步开挖结束后土体的位移图示:

图1 Abaqus水平位移(1.41mm)
图2 Plaxis水平位移图(1.41mm)
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图3 GTS水平位移图 1.38mm
图3 Abaqus垂直位移(7.62mm)
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图4 Plaxis垂直位移图(7.61mm)
图5GTS垂直位移图 8.9mm
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图5 Abaqus总位移(7.62mm)
图6 Plaxis总位移图(7.61mm)
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图7 plaxis塑性点(由图可见,该阶段土体中尚未出现莫尔库仑塑性点)
图8 plaxis应变增量阴影图
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图9 abaqus等效塑性应变图
(该图说明abaqus计算得到的第一步开挖结束后没有出现塑性区)

图10 GTS等效塑性应变图
第二步开挖结束后土体的位移图示:
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图10 abaqus水平位移图(4.14mm)
图11 Plaxis水平位移图(4.29mm)
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图11 GTS水平位移图(4.03mm)
(以上图比较吻合,包括最大值的大小,以及坑壁上出现塑性区的大致位置。图
注括号中的数字为相应位移的最大值

图12 abaqus垂直位移图(19.9mm)
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图13 Plaxis垂直位移图(19.87mm)
图13 GTS垂直位移图(23.34mm)
(abaqus与plaxis GTS所计算的竖向位移最大值均出现在基坑隆起的地方,而且
位移大小值也一致)
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图14 abaqus总位移图(19.9mm)
图15 Plaxis总位移图(19.87mm)
(同垂直位移对应的注释。Abaqus与plaxis所计算的总位移最大值均发生在基
坑隆起的地方)
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图16 plaxis塑性点
图17 plaxis应变增量
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图18 abaqus等效塑性应变
(二者计算所得塑性点出现的位置一致)

图19 plaxis中最后一个开挖步对应的水平位移图示
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图19 GTS中最后一个开挖步对应的水平位移图示
图20 plaxis中最后一个开挖步对应的水平位移图示
(三者计算所得破坏趋势一致)

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