覆冰荷载下输电铁塔体系可靠度研究 被引量：18

1

作者 熊铁华 侯建国 +1 位作者 安旭文 李峰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期8-13,共6页

研究在覆冰荷载作用下,输电铁塔主要失效模式及其体系可靠度。建立覆冰荷载作用下寻找输电铁塔主要失效模式的方法,该方法以覆冰厚度为控制量,可以方便地获得铁塔的主要失效模式及相应的极限覆冰厚度。利用基于响应面的随机有限元法来... 研究在覆冰荷载作用下,输电铁塔主要失效模式及其体系可靠度。建立覆冰荷载作用下寻找输电铁塔主要失效模式的方法,该方法以覆冰厚度为控制量,可以方便地获得铁塔的主要失效模式及相应的极限覆冰厚度。利用基于响应面的随机有限元法来获得各失效模式上各个单元的极限状态方程,然后用逐步等效线性化法得到各失效模式的等效线性化极限状态方程。所有的失效模式组成一个串联系统,计算各失效模式间的相关系数,最后由Ditlevsen界限法计算输电铁塔体系可靠度。分析在2008年初的冰雪天气里发生倒塌的我国南方某220kV输电铁塔的主要失效模式及其体系可靠度。通过计算指出由于不平衡张力的存在,使输电铁塔的极限覆冰厚度接近于它的设计覆冰厚度;同时指出:如果借鉴构件的目标可靠度指标的话,既有输电铁塔在设计覆冰条件下,体系可靠度指标不能满足要求。 展开更多

关键词 失效模式 体系可靠度 输电铁塔 覆冰荷载 极限荷载 响应面法

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某输电线路铁塔覆冰条件下的失效模式分析 被引量：13

2

作者 熊铁华 梁枢果 吴海洋 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期468-472,478,共6页

建立了覆冰荷载作用下寻找输电铁塔主要失效模式的方法,该方法以覆冰厚度为控制量,可以方便地获得铁塔的主要失效模式及其相应的极限覆冰厚度。分析了南方某既有输电线路铁塔在两种工况下的主要失效模式,指出该类铁塔的薄弱处位于挂导... 建立了覆冰荷载作用下寻找输电铁塔主要失效模式的方法,该方法以覆冰厚度为控制量,可以方便地获得铁塔的主要失效模式及其相应的极限覆冰厚度。分析了南方某既有输电线路铁塔在两种工况下的主要失效模式,指出该类铁塔的薄弱处位于挂导线处、上曲臂以及塔身上部。同时指出如果存在20%不平衡纵向张力,挂导线处及上曲臂的极限覆冰厚度接近于该铁塔的设计覆冰厚度,塔的安全储备不足。铁塔的失效模式分析的结果与实际倒塔情况相吻合。 展开更多

关键词 失效模式 输电铁塔 覆冰荷载 极限荷载 倒塔

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考虑断线时输电铁塔的失效模式及其极限荷载 被引量：12

3

作者 熊铁华 梁枢果 邹良浩 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第11期86-90,共5页

对顺、横风向风荷载同时作用下输电铁塔在两种断线情况下的主要失效模式及其极限基本风压进行研究。按空间桁架体系建立输电铁塔的有限元模型,将顺、横风向的风荷载施加于该模型上,结构中受拉构杆采用弹-塑性单元失效形式,而受压构杆则... 对顺、横风向风荷载同时作用下输电铁塔在两种断线情况下的主要失效模式及其极限基本风压进行研究。按空间桁架体系建立输电铁塔的有限元模型,将顺、横风向的风荷载施加于该模型上,结构中受拉构杆采用弹-塑性单元失效形式,而受压构杆则采用半弹-塑性单元失效形式。建立在风荷载作用下,寻找输电铁塔主要失效模式的方法,该方法以基本风压为控制量,可以方便地获得输电铁塔的主要失效模式及其极限基本风压。通过数值算例指出由于断线后产生了不平衡张力,使输电铁塔的最大可能失效模式的极限基本风压减小,不平衡张力越大,极限基本风压越小;同时指出要提高结构的抗风能力,有效的方法是提高基本失效单元的强度,而这样的单元往往并不多。 展开更多

关键词 输电铁塔 失效模式 极限荷载 等效静风荷载 断线 优化准则法

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大跨越钢管混凝土输电塔线体系的地震响应分析 被引量：7

4

作者 熊铁华 梁枢果 +1 位作者 邹良浩 吴海洋 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期7-12,共6页

建立一个大跨越钢管混凝土输电线路的单塔和塔线体系有限元模型,对这两种模型进行地震响应分析。首先,利用振型分解反应谱法分析两种模型在地震作用下的响应;然后,选取两条实际地震波和一条人工波,利用时程分析法获得两种模型在三种地... 建立一个大跨越钢管混凝土输电线路的单塔和塔线体系有限元模型,对这两种模型进行地震响应分析。首先,利用振型分解反应谱法分析两种模型在地震作用下的响应;然后,选取两条实际地震波和一条人工波,利用时程分析法获得两种模型在三种地震波作用下的响应。计算表明:塔线体系的固有频率与单塔相比变化很小;由于输电线的减振作用,塔线模型的底部剪力和一些单元的应力比单塔模型的有所减小;由功率谱法指出结构的一阶模态对结构的地震响应起决定性作用;时程法得到的结构底部剪力均不小于反应谱法的80%,说明所选的这组地震波是合适的。反应谱法与时程分析法计算的结果具有较好的可比性,说明采用的计算方法、过程和结果是有效的。 展开更多

关键词 输电塔 地震 大跨越 塔线体系 反应谱法 时程分析法

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响应面法在结构体系可靠度分析中的应用 被引量：25

5

作者 熊铁华 常晓林 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期58-61,共4页

一个失效模式由许多的失效单元构成,它是一个并联系统;而所有的失效模式构成一个串联系统。整个结构体系可看成是许多并联系统(失效模式)组成的一个串联系统。首先,利用基于响应面的随机有限元法来获得失效模式中各个单元的极限状态方程... 一个失效模式由许多的失效单元构成,它是一个并联系统;而所有的失效模式构成一个串联系统。整个结构体系可看成是许多并联系统(失效模式)组成的一个串联系统。首先,利用基于响应面的随机有限元法来获得失效模式中各个单元的极限状态方程,这些方程都是二次多项式;第二步,利用结构可靠度分析中的几何法得到这些方程的等效线性化方程从而可逐步得到该失效模式的等效线性化方程;第三步,计算各失效模式间的相关系数;最后,由Ditlevsen界限法来计算结构的体系可靠度。算例表明,利用该方法来获得大型、复杂结构的体系可靠度具有高效、实用的特点。 展开更多

关键词 工程基础科学 可靠性理论 分析方法 体系可靠度 随机有限元法 响应面法

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基于响应面的三维随机有限元法在大型结构可靠度分析中的应用 被引量：15

6

作者 熊铁华 常晓林 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期125-128,共4页

工程中大型、复杂结构的极限状态方程与输入随机变量的关系往往是未知的,利用响应面法,用一个二次多项式来模拟结构的极限状态方程.首先利用中心复合设计技术获得有关输入随机变量的多组试验点,用这些试验点分别调用有限元程序,可得到... 工程中大型、复杂结构的极限状态方程与输入随机变量的关系往往是未知的,利用响应面法,用一个二次多项式来模拟结构的极限状态方程.首先利用中心复合设计技术获得有关输入随机变量的多组试验点,用这些试验点分别调用有限元程序,可得到相应的多组输出随机变量;然后由已获得的输入、输出随机变量,用最小二乘法来估计二次多项式的参数,即可得到极限状态方程的一个合理近似式;最后用结构可靠度分析中的几何法来计算可靠度指标.对一个重力坝的建基面抗滑稳定可靠度以及坝体单元的可靠度进行了研究,得到了一些重要的结论,指出了提高可靠度指标的途径.算例表明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 响应面 随机有限元法 结构可靠度 重力坝

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大跨越钢管混凝土输电塔顺风向分区风荷载谱识别方法 被引量：6

7

作者 熊铁华 梁枢果 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第23期26-31,共6页

为了从风洞试验测量的位移响应中较好地识别出钢管混凝土输电塔的风荷载,对荷载识别过程进行了模拟。首先选择了3种类型的风荷载谱并将它们分区施加于输电塔的多质点模型上,利用随机振动理论计算出结构的位移功率谱;然后,推导出了从几... 为了从风洞试验测量的位移响应中较好地识别出钢管混凝土输电塔的风荷载,对荷载识别过程进行了模拟。首先选择了3种类型的风荷载谱并将它们分区施加于输电塔的多质点模型上,利用随机振动理论计算出结构的位移功率谱;然后,推导出了从几个测点的位移功率谱识别分区风荷载谱的方法,并定义了评价识别效果的误差指标;最后,分析了测量精度、测点数量及位置、模态数及风荷载系数等对荷载识别精度的影响,得到一些对实际风洞试验具有重要指导价值的结论。 展开更多

关键词 荷载识别 输电塔 风荷载谱 风洞试验 钢管混凝土

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非线性振动系统的主共振的增量谐波平衡法 被引量：4

8

作者 熊铁华 常晓林 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期80-82,共3页

利用增量谐波平衡法来研究单自由度非线性振动系统的主共振 .用傅里叶级数展开与时间有关的量 ,然后应用增量谐波平衡法 ,得到一个非线性的代数方程组 ,并建立了适合于计算机运算的数值模型 。

关键词 非线性 振动系统 主共振 谐波平衡法

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规范方法计算高层结构风振底部剪力的精确度研究 被引量：1

9

作者 熊铁华 梁枢果 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期664-669,共6页

中国荷载规范利用惯性风荷载(IWL)法来计算等效静力风荷载,由这样的等效静力风荷载可得到精确的1阶位移响应,但计算其他类型响应的背景分量往往误差较大,特别是结构底部剪力的背景分量。分别利用IWL法和随机振动理论计算出结构总动力响... 中国荷载规范利用惯性风荷载(IWL)法来计算等效静力风荷载,由这样的等效静力风荷载可得到精确的1阶位移响应,但计算其他类型响应的背景分量往往误差较大,特别是结构底部剪力的背景分量。分别利用IWL法和随机振动理论计算出结构总动力响应(包括背景响应和共振响应),定义两者之比为IWL法精确度因子C。通过对因子C的研究,得到结论:(1)当结构的第1阶振型为弯曲型时,对绝大部分的钢结构和频率f1≤0.29Hz的钢混结构,由IWL法计算的总动力底部剪力精确度C≥95%;(2)当结构的第1阶振型为剪切型时,对f1≤0.7Hz的钢结构,由IWL法计算的总动力底部剪力精确度C≥95%;由IWL法计算的钢混结构总动力底部剪力精确度小于95%;(3)IWL法计算的总动力响应的精确度不满足要求时,需要进行修正,提供了对总动力底部剪力响应进行修正的方法。 展开更多

关键词 等效风荷载 随机振动 荷载规范 背景响应 共振响应

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动能定理应用时的一个伪命题探讨 被引量：2

10

作者 熊铁华 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期104-106,共3页

利用一个常见的动力学例子,证明了应用动能定理可能会得到错误的结论.首先,应用动能定理可以证明一根用弹簧连接的杆,当给其适当的初角速度后,杆可以从铅直位置转到水平位置;然后,利用动量矩定理及数值计算,指出用动能定理得到的结论是... 利用一个常见的动力学例子,证明了应用动能定理可能会得到错误的结论.首先,应用动能定理可以证明一根用弹簧连接的杆,当给其适当的初角速度后,杆可以从铅直位置转到水平位置;然后,利用动量矩定理及数值计算,指出用动能定理得到的结论是错误的;最后,研究了这根杆的复杂的动力学特性,用数值积分获得了它的相平面图,进一步指出了动能定理得到的结论是错误的. 展开更多

关键词 动力学 动能 动量矩 非线性振动 相平面 MATLAB

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结构非线性分析中的可控制方向的弧长法 被引量：3

11

作者 熊铁华 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期53-55,共3页

对目前广泛应用于结构非线性分析中的弧长法进行了改进 .改进后的弧长法在选择初始点后 ,可以从两个方向自动跟踪结构非线性平衡路径 ,该方法在结构非线性振动有限元分析中得到应用 。

关键词 结构非线性分析 弧长法 有限元分析

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某电站水轮机振动测试及其可靠性分析 被引量：13

12

作者 赵水荣 刘礼华 +2 位作者 张巍 熊铁华 魏晓斌 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期139-141,共3页

水轮机组的振动是一个很复杂的问题,本文通过现场测试获得了机组主轴摆度及脉动水压力的有关数据;然后将质量偏心引起的振动和水力振动作为主轴振动的主要因素,根据现场的测试数据,模拟出了主轴的摆度与质量偏心引起的振动和水力振动之... 水轮机组的振动是一个很复杂的问题,本文通过现场测试获得了机组主轴摆度及脉动水压力的有关数据;然后将质量偏心引起的振动和水力振动作为主轴振动的主要因素,根据现场的测试数据,模拟出了主轴的摆度与质量偏心引起的振动和水力振动之间的关系;进而可以获得轮轴的摆度不超过某界限时,机组能稳定运行的可靠性概率。 展开更多

关键词 可靠度分析 可靠度指标 回归 振动测试 水轮机

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格构式塔架顺风向风振响应 被引量：5

13

作者 邹良浩 梁枢果 +2 位作者 熊铁华 赵林 葛耀君 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2009年第3期42-47,共6页

基于高频底座测力天平风洞试验数据得到了格构式塔架顺风向一阶振型广义荷载均方根系数和广义荷载谱解析模型,并从修正线性振型广义荷载谱的角度推导了一阶振型广义荷载谱修正方法和高阶振型广义荷载谱表达式,进而利用推导得到的广义荷... 基于高频底座测力天平风洞试验数据得到了格构式塔架顺风向一阶振型广义荷载均方根系数和广义荷载谱解析模型,并从修正线性振型广义荷载谱的角度推导了一阶振型广义荷载谱修正方法和高阶振型广义荷载谱表达式,进而利用推导得到的广义荷载谱,计算了3种典型格构式塔架气弹模型的顶部加速度均方根响应,通过将计算结果和气动弹性模型风洞试验数据对照,分析了振型修正对风振响应的影响和高阶振型、气动阻尼对风振响应的贡献,并得到了若干结论。 展开更多

关键词 风效应 格构式塔架 风洞试验 气动弹性模型 振型修正

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高压大跨越输电塔-线体系动力特性计算分析 被引量：4

14

作者 舒爱强 吴海洋 +2 位作者 邹良浩 梁枢果 熊铁华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第S1期224-229,共6页

高压大跨越输电塔-线体系动力特性的评估是进行结构抗风抗震设计的重要环节。由于高压大跨越输电塔线之间的耦合效应,准确评估输电塔-线体系的动力特性具有相当大的难度。基于多质点模型,建立高压大跨越输电导线、输电塔以及输电塔-线... 高压大跨越输电塔-线体系动力特性的评估是进行结构抗风抗震设计的重要环节。由于高压大跨越输电塔线之间的耦合效应,准确评估输电塔-线体系的动力特性具有相当大的难度。基于多质点模型,建立高压大跨越输电导线、输电塔以及输电塔-线体系的动力特性计算方法。该方法不仅可以计算高压大跨越输电塔线体系在平面和出平面各阶振型频率,同时也可以计算结构扭转向各阶振型频率。最后,通过分析高压大跨越输电塔在挂线和不挂线时的各阶振型频率,讨论高压大跨越输电塔-线耦合振动对输电塔动力特性的影响。分析结果表明:采用多质点模型计算得到的输电导线的各阶振型频率与连续化模型得到的结果相当,这表明该方法的准确性,而且导线对输电塔线体系动力特性的影响不可忽视。 展开更多

关键词 输电塔-线体系 动力特性 耦联体系 多质点模型

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基于可靠度的输电塔抗风优化研究 被引量：6

15

作者 郑敏 梁枢果 熊铁华 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期35-42,共8页

提出一种基于可靠度约束的输电塔实用抗风优化设计方法.首先,识别出体系的失效模式并找出关键杆件同时提取各失效模式对应的安全余量方程,计算各失效模式的可靠指标.然后,对可靠度不满足的失效模式通过加强关键杆件的方法进行优化.最后... 提出一种基于可靠度约束的输电塔实用抗风优化设计方法.首先,识别出体系的失效模式并找出关键杆件同时提取各失效模式对应的安全余量方程,计算各失效模式的可靠指标.然后,对可靠度不满足的失效模式通过加强关键杆件的方法进行优化.最后,对各失效模式进行综合求出体系可靠指标,若体系可靠度满足要求则优化结束,若体系可靠度不满足则通过优化最小可靠指标的失效模式来提高体系可靠度直到满足为止.编制程序对塔架进行了若干个风速的优化,分析结果表明:1)在完整失效路径上存在关键的破坏杆件,对关键杆件进行优化可以有效地提高体系可靠度;2)这是一种直接消除结构薄弱点的优化,优化效果好;3)随优化风速的增大,优化的效率将变低;4)方法计算简单,结果合理. 展开更多

关键词 输电塔 可靠指标 失效模式 优化

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基于失效模式的输电塔优化设计 被引量：4

16

作者 郑敏 熊铁华 梁枢果 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1672-1679,共8页

对基于失效模式的输电塔进行优化设计。首先,由完全气弹风洞试验处理得到等效静力风荷载。其次,寻找失效模式以及失效路径上的关键杆件。最后,对不符合承载力要求的失效模式通过加强关键杆件的方法进行优化。研究结果表明:在完整失效路... 对基于失效模式的输电塔进行优化设计。首先,由完全气弹风洞试验处理得到等效静力风荷载。其次,寻找失效模式以及失效路径上的关键杆件。最后,对不符合承载力要求的失效模式通过加强关键杆件的方法进行优化。研究结果表明:在完整失效路径上存在关键的破坏杆件,对关键杆件进行优化可以有效地提高结构承载力;基于失效模式的优化是一种直接消除薄弱点的优化,优化效果较好;优化结果能达到目标可靠指标的要求;随风速的增大,优化的效率有所降低。 展开更多

关键词 输电塔 完全气弹模型 等效静力风荷载 失效模式 优化设计

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基于气弹模型风洞试验的输电塔—线体系风致响应分析 被引量：2

17

作者 王述良 梁枢果 +1 位作者 熊铁华 汤怀强 《水电能源科学》 北大核心 2014年第8期169-172,177,共5页

为分析输电塔—线体系的风效应,设计并制作了输电塔—线体系完全气弹模型,通过风洞试验测试了不同风速和风向角下单塔沿高位移响应、导线线端张力作用下的绝缘子动应变,导线1/4、1/2和3/4跨位移响应以及挂线后输电塔沿高位移响应。结果... 为分析输电塔—线体系的风效应,设计并制作了输电塔—线体系完全气弹模型,通过风洞试验测试了不同风速和风向角下单塔沿高位移响应、导线线端张力作用下的绝缘子动应变,导线1/4、1/2和3/4跨位移响应以及挂线后输电塔沿高位移响应。结果表明,输电塔挂线与不挂线位移响应随风速递增,且塔顶位移变化显著;强风作用下导线发生明显的风偏振动;挂线后输电塔线体系振动呈非线性耦合特性。重现了输电塔在极限风荷载作用下的风毁现象,与实际破坏模式相符。可见通过对输电塔进行局部优化,可在增加少量构件的情况下,使倒塔极限风荷载得以显著提高。 展开更多

关键词 输电塔—线体系 气弹模型 风洞试验 风致响应 结构优化

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重力坝的三维地震动力可靠性分析 被引量：3

18

作者 黄斌 常晓林 +1 位作者 熊铁华 刘春杰 《华中科技大学学报（城市科学版）》 CAS 2004年第3期93-96,共4页

基于首次超越破坏机制的理论,在三维重力坝的地震动力可靠性分析方面作了有益的探索.结合验算点法和反应谱法,建立了三维重力坝的地震动力可靠性分析方法,并将其应用到向家坝泄水坝段的地震动力可靠性分析中.该方法既能计算坝体的点可靠... 基于首次超越破坏机制的理论,在三维重力坝的地震动力可靠性分析方面作了有益的探索.结合验算点法和反应谱法,建立了三维重力坝的地震动力可靠性分析方法,并将其应用到向家坝泄水坝段的地震动力可靠性分析中.该方法既能计算坝体的点可靠度,也能用来分析建基面抗滑稳定可靠度,方法简捷实用. 展开更多

关键词 可靠性分析 向家坝 反应谱法 震动 可靠度 抗滑稳定 重力坝 动力可靠性 验算点 三维

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固液润滑轴承的结构与性能

19

作者 李贵谋 熊铁华 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2001年第12期35-36,共2页

介绍了一种钉板型铜塑复合轴承的磨合过程、开停机、短期断油、摩擦随正压力及速度变化等性能的试验结果 ,将其与巴氏合金轴承相比 ,其最大承载力为 70MPa,摩擦系数小于 0 .0 1,使用寿命可达 4

关键词 铜塑复合轴承 流体动力润滑 摩擦系数 固液润滑轴承 结构 性能

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企业如何落实安全制度

20

作者 熊铁华 《管理学家》 2019年第9期46-47,共2页

习近平总书记指出:制度的生命在于执行,有了好的制度如果不抓落实,只是写在纸上、贴在墙上、锁在抽屉里,制度就会成为稻草人、纸老虎.基于此,文章从如何完善安全制度,如何让安全制度进班组、进现场、到岗位一线方面提出建议,让安全制度... 习近平总书记指出:制度的生命在于执行,有了好的制度如果不抓落实,只是写在纸上、贴在墙上、锁在抽屉里,制度就会成为稻草人、纸老虎.基于此,文章从如何完善安全制度,如何让安全制度进班组、进现场、到岗位一线方面提出建议,让安全制度富有生命和活力,达到"以制管人"的目的,确保企业长治久安. 展开更多

关键词 安全制度 进班组 进现场 到岗位

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