CN215888607U - 建筑用滑移隔震支座系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型为建筑用滑移隔震支座系统，解决传统建筑隔震支座系统竖向承载、水平刚度和复位水平剪力都由多层叠层橡胶支座实现，加工难度大，质量不易保障的问题，本实用新型包括滑移隔震支座、自复位滑移隔震支座，建筑的一部分上下支墩间安装滑移隔震支座，其余部分上下支墩间安装自复位滑移隔震支座，滑移隔震支座由上座板、下座板、位于上、下座板间的支座承载主体组件构成，支座承载主体组件的顶面和底面装有上下低摩擦系数耐磨板，上座板和下座板上相对于支座承载主体低摩擦系数耐磨板的位置焊接有不锈钢板，上座板和下座板上有限制支座承载主体的各个方向滑动的限位块，上座板、下座板周边上分别有安装连接孔与上下支墩连接。

Description

建筑用滑移隔震支座系统

技术领域

本实用新型涉及的是用于建筑的一种建筑隔震系统。

背景技术

在国内外采用隔震技术建筑在建筑地震安全方面取得了重大成就，采用建筑隔震技术修建的房屋已经受地震的考验，表现出良好的隔震效果，建筑在地震后安然无恙。我国在该领域也不断创新，并将多种建筑隔震系统运用于工程实践。隔震技术是在上部结构和建筑基础之间设置柔软层，把上部结构和基础分离开。隔震建筑地震表现这样地震发生时，柔软层会发生大的水平变形，通过大的水平变形，大部分地震能量被隔离和消耗掉，减少地震能量向上部结构输入，有效降低地震传给建筑上部结构的地震力，确保了建筑安全。隔震技术选用不同的隔震系统对建筑的隔震效果起到至关重要的作用，目前国内外采用的建筑隔震系统主要有三种类型：第一种是采用铅芯隔震橡胶支座+普通隔震橡胶支座组合式建筑隔震系统，即在建筑的上下支墩上一部分安装铅芯隔震橡胶支座，其余部分普通隔震橡胶支座。该系统其典型特点是该其核心部件即隔震橡胶支座一般为多层橡胶之间夹以薄钢板的硫化成型的整体叠层橡胶支座结构,橡胶支座与中央加铅芯即为铅芯隔震橡胶支座，不加铅芯即为普通隔震橡胶支座。该组合系统能加长房屋自振周期,使其远离地震波特征周期,减小地震作用,并具自动复位功能。但其缺点也十分明显，由于该支座整体的竖向承载重力、水平剪力和复位力都很大，全由橡胶实现，因此橡胶配方和橡胶支座加工制作难度极大，不易得到有效保障。况且橡胶的老化问题无法避免，多层橡胶之间夹以薄钢板的叠层橡胶支座结构整体其中任何一层在硫化粘接方面出现问题，支座将失去应用的功能，同时在高层建筑的运用会出现竖向拉力，建筑易出现倾覆等问题。目前运用于工程实践的橡胶支座隔震已暴露出不少问题，包括运用于机场航站楼如此重要的建筑也出现了不少问题。

第二种隔震橡胶支座+单层弹性滑移隔震橡胶支座组合式建筑隔震系统，即在建筑的上下支墩上一部分安装上述隔震橡胶支座，其余部分安装单层弹性滑移隔震橡胶支座。其特点是在建筑上下支墩间一部分采用隔震橡胶支座，余下部分采用单层弹性滑移隔震支座,该系统虽然解决了上面结构高层建筑的运用会出现竖向拉力，建筑易出现倾覆等问题，但两种支座的基本结构均为叠层橡胶支座结构，橡胶配方和大型叠层橡胶支座加工硫化难度极大，产品质量不易得到有效保障，检测费用高，况且橡胶的老化问题依然存在。采用单层弹性滑移隔震支座由于是只能单层滑动导致整隔震支座体结构尺寸大等不足。

第三种摩擦摆隔震支座建筑隔震系统，即在建筑的上、下支墩上全部安装摩擦摆隔震支座。摩擦摆支座利用两个曲面的滑动摩擦进行耗能，并通过设计大型凹曲滑动面，通过在大球面半径的圆弧上平移来延长建筑结构的振动周期，以减小结构因地震作用而引起的放大作用，同时地震结束后可以依靠重力自动复位，该系统用摩擦摆隔震支座需要进行至少4个球形面加工，加工难度大，同时凹曲面需要焊接薄不锈钢板，特别是大型凹曲面不易让不锈钢板完全与相对应的凹曲面贴合，在发生地震时，摩擦摆隔震支座运动的机理是在转动的同时进行水平滑动，不锈钢板会在转动与于滑动时导致撕裂，支座丧失功能，失去隔震效果。

以上三种隔震支座系统均存在支座在使用中损坏后更换必须将支座整体更换，由于上下座板用螺栓与上下支墩预埋套筒螺栓连接，又没有顶推建筑上部结构千斤顶安放空间，更换几乎无法实现。以叠层橡胶支座为核心第一、第二种隔震系统中采用的隔震橡胶支座由于设计压力小仅为10至15Mpa，在承受同样竖向荷载支座的外形尺寸大，目前建筑中运用的支座直径已达1500mm。不但增加了水平刚度，导致支座隔震效能大幅下降，同时因为水平刚度的增加，水平力增加，高层建筑在地震时相应倾复力加大，橡胶隔震支座将面临1Mpa以上的拉应力，超过1 Mpa将单独设置抗拉装置，施工难度和成本高。加之超大型隔震橡胶支座加工难度大，橡胶硫化不熟以及成品水平向性能检测的都是问题，面对生产和检测都困难，要保证产品质量谈何容易。随着时间的推移，橡胶隔震支座的老化问题将进一步暴露，支座预期的性能参数将大幅下降，地震来临时将非常危险。由于橡胶隔震支座一直处于大吨位的压力作用，一经出现质量问题需将整栋楼同步顶升，其操作难度可想而知，可以说几乎无法更换。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种涉及的支座承载主体设计压力大，支座承载主体尺寸小，成本低，水平剪切力小，使用寿命长，易于更换的建筑用滑移隔震支座系统。

本实用新型的目的是这样来实现的：

本实用新型建筑用滑移隔震支座系统包括滑移隔震支座、自复位滑移隔震支座，建筑的一部分上下支墩间安装滑移隔震支座，其余部分上下支墩间安装自复位滑移隔震支座，或者建筑的所有上下支墩间安装自复位滑移隔震支座，所述滑移隔震支座包括上座板、下座板、位于上、下座板间的支座承载主体，支座承载主体的顶面和底面装有上下低摩擦系数耐磨板，上座板和下座板上相对于支座承载主体低摩擦系数耐磨板的位置焊接有钢板，上座板和下座板上有限制支座承载主体的各个方向有限滑动的限位块，上座板、下座板周边上分别有安装连接孔分别与上下支墩连接;

在上下座板之间、支座承载主体周围安装若干复位橡胶剪切弹簧，支座承载主体的横截面为圆形或矩形或正方形，低摩擦系数耐磨板为聚四氟乙烯板或改性聚四氟乙烯板或高分子聚乙烯板。

所述支座承载主体是第1上封板16、中间的一层橡胶17、第1下封板18硫化而成的弹性支承主体，第1上封板顶面有第1嵌槽20，第1上低摩擦系数耐磨板21装在第1上封板顶面第1嵌槽内，第1下封板底面有第2嵌槽22，第1下低摩擦系数耐磨板23装在第1下封板底面第2嵌槽22内。

所述的支座承载主体是第2上封板24、中间的两层橡胶25、两层橡胶25中间的一层钢板26、第2下封板27、保护层橡胶28硫化而成的两层橡胶弹性支承主体，第2上封板24顶面有第3嵌槽29，第2上低摩擦系数耐磨板30装在第2上封板顶面第3嵌槽29内，第2下封板27底面有第4嵌槽31，第2下低摩擦系数耐磨板32装在第2下封板底面第4嵌槽31内。

所述的支座承载主体为钢结构支承主体33，支承主体33顶面有第5嵌槽34，第3上低摩擦系数耐磨板35装在第5嵌槽34内、支承主体33底面有第6嵌槽36，第3下低摩擦系数耐磨板37装在第6嵌槽36内。

所述的支座承载主体底面有第7嵌槽38，第4下低摩擦系数耐磨板39装在第7嵌槽38内、支座承载主体顶面有球形嵌槽40，球形嵌槽40内嵌装有球形低摩擦系数耐磨板41，转动球形板42下底面与球形低摩擦系数耐磨板41配合，转动球形板42顶面有第8嵌槽43，第4上低摩擦系数耐磨板44装在转动球形板顶面第8嵌槽43内。

所述的支座承载主体底面有第9嵌槽45，第5下低摩擦系数耐磨板46装在第9嵌槽45内、第1、2支座承载主体3、10上有圆柱形凹槽47，橡胶板48，铜密封圈49、中间钢板50依次装在圆柱形凹槽47内，中间钢板50顶面有第10嵌槽51，第5上低摩擦系数耐磨板52装在中间钢板50顶面第10嵌槽51内。

所述的支座承载主体由下滑移板53、蝶形弹簧组件54、上滑移板55和蝶形弹簧组件54的外圈56组成，下滑移板53底面上有第11嵌槽57，第6下低摩擦系数耐磨板58装在下滑移板53底面第11嵌槽57内，蝶形弹簧组件54装在下滑移板53顶面上，上滑移板55顶面上有第12嵌槽59，第6上低摩擦系数耐磨板装在上滑移板顶面第12嵌槽59内，蝶形弹簧组件外圈56与下滑移板53或上滑移板55连接，上滑移板55或下滑移板53可在蝶形弹簧组件外圈56的内腔61上下滑动。

所述滑移隔震支座为上下重叠的第1、2滑移隔震支座，第1滑移隔震支座的下座板、第2滑移隔震支座的上座板连为一体，为滑移隔震支座的第1中间座板101，第1中间座板上相对于第1、2支座承载主体的第1低摩擦系数耐磨板4的位置焊接有第1钢板5，第1中间座板101、第1上座板1和第1下座板2上有限制第1、2支座承载主体的各个方向有限滑动的限位块6，第1上座板、第1下座板周边上分别有安装连接孔分别与上下支墩连接。

所述自复位滑移隔震支座为上下重叠的第1、2自复位滑移隔震支座，第1自复位滑移隔震支座的下座板、第2自复位滑移隔震支座的上座板连为一体，为自复位滑移隔震支座的第2中间座板102，第2中间座板102上相对于第1、2支座承载主体的第2低摩擦系数耐磨板11的位置焊接有第2钢板12，第1、2支座承载主体顶面和底面装有第2低摩擦系数耐磨板11，第2上座板8和第2下座板9上相对于支座承载主体的第2低摩擦系数耐磨板11的位置焊接有第2钢板12，第2中间座板、第2上座板和第2下座板有限制第、2承载主体的各个方向有限滑动的限位块以及安装在第2上下座板与第2中间座板之间、第1、2支座承载主体周围的若干复位橡胶剪切弹簧14，第2上座板、第2下座板周边上分别有安装连接孔分别与上下支墩连接。

所述的复位橡胶剪切弹簧14由第1中间橡胶体62、第1上连接板63、第1下连接板64一次硫化而成，第1下连接板周边上分别有第1连接孔65分别与上、下座板连接，或者复位橡胶剪切弹簧14由多个复位橡胶剪切弹簧模块66与第2上、下连接板67、68组成，复位橡胶剪切弹簧模块66由第2中间橡胶体70与第3上封板69、第3下封板71一次硫化而成，第2上、下连接板67、68周边上分别有第2连接孔72分别与上、下座板连接。

本实用新型的优点如下：本实用新型提供以自复位滑移隔震支座+滑移隔震支座组合式建筑隔震系统，即在建筑的一部分上下支墩间安装自复位滑移隔震支座，其余部分上下支墩间安装无复位功能的滑移隔震支座。或者建筑的所有上下支墩间安装自复位滑移隔震支座。两种支座均以支座承载主体为主体，其支座下座板顶面和下座板底面分别焊接有不锈钢板，上下座板钢板先后与支座承载主体一同相对滑移，滑移摩擦副的静摩擦力和复位弹簧提供初始刚度，动摩擦力起到阻尼作用，消耗地震能量。自复位滑移隔震支座上的复位橡胶弹簧提供整个隔震系统水平刚度，延长建筑震动周期，同时复位橡胶弹簧剪切力使建筑地震后恢复原来的位置。由于支座承载主体不扭动，重心不偏移，支座承载主体设计压力可达45Mpa，支座承载主体尺寸相比隔震橡胶支座大幅减小，高度也大幅降低，在满足同样设计要求的情况下，大大的降低了生产成本。

滑移隔震支座最大滑移位移机理：当地震发生时，支座下座板相对于支座承载主体滑动，支座上座板相对于支座承载主体保持静止，支座下座板相对于支座承载主体滑动到限位板与支座承载主体接触后，保持原来的滑移方向带动支座承载主体继续滑动，直至支座承载主体与上座板上的限位板接触为止，完成地震的最大滑移，相比单层滑移支座实现同样位移可节省一半的滑移结构。

本实用新型的转动球形板下底面与球形低摩擦系数耐磨板配合，由于相互之间只有转动，其直径小，加工容易，成本低。

该系统隔震机理清晰、简明，各构件功能分工明确，结构更加合理，制造工艺更易控制，质量能得到保证。该系统提供了一种制造隔震效果优良、质量可靠、使用寿命长、成本低，易于更换隔震系统。

附图说明图1为滑移隔震支座结构图。

图2为图1的俯视图。

图3为自复位滑移隔震支座结构图。

图4为图3的俯视图。

图5为支座承载主体结构图。

图6为支座承载主体结构图之二。

图7为支座承载主体结构图之三。

图8为支座承载主体结构图之四。

图9为支座承载主体结构图之五。

图10为支座承载主体结构图之六。

图11为复位橡胶剪切弹簧结构图。

图12为复位橡胶剪切弹簧结构图之二。

图13为本实用新型系统图。

图14为滑移隔震支座滑动机理图。

图15为自滑移隔震支座滑动机理图。

图16为双层自复位滑移隔震支座滑动机理图。

图17为双层滑移隔震支座结构图。

图18为双层自复位滑移隔震支座结构图。

具体实施方式

实施例1

本滑移隔震支座+自复位滑移隔震支座组合建筑隔震系统：即在建筑的一部分上下支墩间安装滑移隔震支座，其余部分上下支墩间安装自复位滑移隔震支座。

滑移隔震支座由包括上座板1、下座板2、位于上、下座板间的支座承载主体3，支座承载主体3顶面和底面装有低摩擦系数耐磨板4，上座板和下座板上相对于支座承载主体聚四氟乙烯板4的位置焊接有不锈钢板5，上座板1和下座板2有限制支座承载主体有限滑动的限位块6。上座板1、下座板2周边上分别有安装连接孔7。

自复位滑移隔震支座由包括上座板8、下座板9、位于上、下座板间的支座承载主体10，支座承载主体10顶面和底面装有聚四氟乙烯板11，上座板8和下座板9上相对于支座承载主体聚四氟乙烯板11的位置焊接有不锈钢板12，上座板8和下座板9有限制支座承载主体10有限滑动的限位块13以及安装在上下座板之间的复位橡胶剪切弹簧14。上座板8、下座板9周边上分别有安装连接孔15。

支座承载主体3、10由上封板16、中间的单层橡胶17、下封板18硫化而成的弹性支承主体，上封板16顶面有嵌槽19，上聚四氟乙烯板20装在上封板16顶面嵌槽19内，下封板18底面有嵌槽21，下聚四氟乙烯板22装在下封板18底面嵌槽21内。

复位橡胶剪切弹簧14由中间橡胶体62、上连接板63、下连接板64一次硫化而成，上、下连接板周边上分别有连接孔65。

本实用新型滑移体支座实现竖向承载、水平滑动阻尼耗能作用，复位橡胶剪切弹簧提供水平刚度，延长建筑上部结构地震动周期，地震结束后由靠水平剪切变形力将建筑整体恢复原位。由于复位橡胶剪切弹簧不受竖向荷载，同时单独安装于上下座板之间，如果出现问题其更换也很方便。该滑移自复位隔震支座各构件功能分工明确，结构清晰简洁，质量能得到有效保证，同时便于实现大批量生产。

实施例2

支座承载主体3、10为支承主体底面有嵌槽38，下聚四氟乙烯板39装在支承主体底面上嵌槽38内、支承主体3、10顶面有球形嵌槽40，球形嵌槽40内嵌装有球形聚四氟乙烯板44，中间转动球形板42下底面为镀铬球面，转动球形板42顶面有嵌槽43，上聚四氟乙烯板44装在转动球形板顶面嵌槽43内。

复位橡胶剪切弹簧14由多个复位橡胶剪切弹簧模块66与上、下连接板67、68组成，复位橡胶剪切弹簧模块66由中间橡胶体70与上封板71、下封板69一次硫化而成。上、下连接板67、68周边上分别有连接孔72。其余结构与实施例1相同。

实施例3

支座承载主体3、10为支承主体底面有嵌槽45，下改性聚四氟乙烯板46装在支承主体底面嵌槽45内、支承主体上有圆柱形凹槽47，橡胶板48，铜密封圈49、中间钢板50依次装在圆柱形凹槽47内，中间钢板50顶面有嵌槽51，上该性聚四氟乙烯板52装在中间钢板50顶面嵌槽51内。其余结构与实施例1相同。

实施例4

支座承载主体2、10由下滑移板53、蝶形弹簧组件54、上滑移板55和蝶形弹簧组件54的外圈56组成。下滑移板53底面上有嵌槽57，下高分子聚乙烯板58装在下滑移板53底面嵌槽57内，蝶形弹簧组件54装在下滑移板53顶面上，上滑移板55顶面上有嵌槽59，上高分子聚乙烯板60装在上滑移板顶面嵌槽59内，蝶形弹簧组件外圈56与下滑移板53或上滑移板55连接，上滑移板55或下滑移板53可在蝶形弹簧组件外圈56的内孔61上下滑动。

复位橡胶剪切弹簧14由中间橡胶体62、上连接板63、下连接板64一次硫化而成，上、下连接板周边上分别有连接孔65。其余结构与实施例1相同。

Claims (10)

1.建筑用滑移隔震支座系统，包括滑移隔震支座、自复位滑移隔震支座，其特征是建筑的一部分上下支墩间安装滑移隔震支座，其余部分上下支墩间安装自复位滑移隔震支座，或者建筑的所有上下支墩间安装自复位滑移隔震支座，所述滑移隔震支座包括上座板、下座板、位于上、下座板间的支座承载主体，支座承载主体的顶面和底面装有上下低摩擦系数耐磨板，上座板和下座板上相对于上下低摩擦系数耐磨板的位置焊接有不锈钢板，上座板和下座板上有限制支座承载主体的各个方向有限滑动的限位块，上座板、下座板周边上分别有安装连接孔分别与上下支墩连接。

2.根据权利要求1所述的建筑用滑移隔震支座系统，其特征是，所述上下座板之间、支座承载主体周围安装有若干复位橡胶剪切弹簧，支座承载主体的横截面为圆形或矩形或正方形，低摩擦系数耐磨板为聚四氟乙烯板或改性聚四氟乙烯板或高分子聚乙烯板。

3.根据权利要求1所述的建筑用滑移隔震支座系统，其特征是，所述支座承载主体是第1上封板（16）、中间的一层橡胶（17）、第1下封板（18）硫化而成的弹性支承主体，第1上封板顶面有第1嵌槽（20），第1上低摩擦系数耐磨板（21）装在第1上封板顶面第1嵌槽内，第1下封板底面有第2嵌槽（22），第1下低摩擦系数耐磨板（23）装在第1下封板底面第2嵌槽内。

4.根据权利要求1所述的建筑用滑移隔震支座系统，其特征是，所述的支座承载主体是第2上封板（24）、中间的两层橡胶（25）、两层橡胶中间的一层钢板（26）、第2下封板（27）、保护层橡胶（28）硫化而成的两层橡胶弹性支承主体，第2上封板顶面有第3嵌槽（29），第2上低摩擦系数耐磨板（30）装在第2上封板顶面第3嵌槽内，第2下封板（27）底面有第4嵌槽（31），第2下低摩擦系数耐磨板（32）装在第2下封板底面第4嵌槽内。

5.根据权利要求1所述的建筑用滑移隔震支座系统，其特征是，所述的支座承载主体为钢结构的支承主体（33），支承主体（33）顶面有第5嵌槽（34），第3上低摩擦系数耐磨板（35）装在第5嵌槽（34）内、支承主体（33）底面有第6嵌槽（36），第3下低摩擦系数耐磨板（37）装在第6嵌槽（36）内。

6.根据权利要求1所述的建筑用滑移隔震支座系统，其特征是，所述的支座承载主体底面有第7嵌槽（38），第4下低摩擦系数耐磨板（39）装在第7嵌槽内、支座承载主体顶面有球形嵌槽（40），球形嵌槽（40）内嵌装有球形低摩擦系数耐磨板（41），转动球形板（42）下底面与球形低摩擦系数耐磨板（41）配合，转动球形板（42）顶面有第8嵌槽（43），第4上低摩擦系数耐磨板（44）装在转动球形板顶面第8嵌槽（43）内。

7.根据权利要求1所述的建筑用滑移隔震支座系统，其特征是，所述的支座承载主体底面有第9嵌槽（45），第5下低摩擦系数耐磨板（46）装在第9嵌槽（45）内、第1、2支座承载主体（3）、（10）上有圆柱形凹槽（47），橡胶板（48），铜密封圈（49）、中间钢板（50）依次装在圆柱形凹槽（47）内，中间钢板（50）顶面有第10嵌槽（51），第5上低摩擦系数耐磨板（52）装在中间钢板（50）顶面第10嵌槽（51）内。

8.根据权利要求1所述的建筑用滑移隔震支座系统，其特征是，所述的支座承载主体由下滑移板（53）、蝶形弹簧组件（54）、上滑移板（55）和蝶形弹簧组件的外圈（56）组成，下滑移板（53）底面上有第11嵌槽（57），第6下低摩擦系数耐磨板(58)装在下滑移板（53）底面第11嵌槽（57）内，蝶形弹簧组件（54）装在下滑移板（53）顶面上，上滑移板（55）顶面上有第12嵌槽（59），第6上低摩擦系数耐磨板装在上滑移板顶面第12嵌槽（59）内，蝶形弹簧组件外圈（56）与下滑移板（53）或上滑移板（55）连接，上滑移板或下滑移板可在蝶形弹簧组件外圈的内腔（61）上下滑动。

9.根据权利要求1所述的建筑用滑移隔震支座系统，其特征是，所述滑移隔震支座为上下重叠的第1、2滑移隔震支座，第1滑移隔震支座的下座板、第2滑移隔震支座的上座板连为一体，为滑移隔震支座的中间座板（101），中间座板上相对于第1、2支座承载主体的第1低摩擦系数耐磨板（4）的位置焊接有第1不锈钢板（5），中间座板（101）、第1上座板（1）和第1下座板（2）上有限制第1、2支座承载主体的各个方向有限滑动的限位块（6），第1上座板、第1下座板周边上分别有安装连接孔分别与上下支墩连接。

10.根据权利要求1所述的建筑用滑移隔震支座系统，其特征是，所述自复位滑移隔震支座为上下重叠的第1、2自复位滑移隔震支座，第1自复位滑移隔震支座的下座板、第2自复位滑移隔震支座的上座板连为一体，为自复位滑移隔震支座的中间座板（101），中间座板（101）上相对于第1、2支座承载主体的第2低摩擦系数耐磨板（11）的位置焊接有第2钢板（12），第1、2支座承载主体顶面和底面装有第2低摩擦系数耐磨板（11），第2上座板(8)和第2下座板(9)上相对于支座承载主体的第2低摩擦系数耐磨板（11）的位置焊接有第2钢板（12），中间座板(101)、第2上座板和第2下座板有限制第1、2支座承载主体的各个方向有限滑动的限位块以及安装在第2上座板与中间座板之间、第2下座板与中间座板之间、第1、2支座承载主体周围的若干复位橡胶剪切弹簧（14），第2上座板、第2下座板周边上分别有安装连接孔分别与上下支墩连接，所述的复位橡胶剪切弹簧（14）由第1中间橡胶体（62）、第1上连接板（63）、第1下连接板（64）一次硫化而成，第1下连接板周边上有第1连接孔（65）分别与上、下座板连接，或者复位橡胶剪切弹簧（14）由多个复位橡胶剪切弹簧模块（66）与第2上连接板（67）、第2下连接板（68）组成，复位橡胶剪切弹簧模块（66）由第2中间橡胶体（70）与第3上封板（69）、第3下封板（71）一次硫化而成，第2上连接板（67）、第2下连接板（68）周边上分别有第2连接孔（72）分别与上、下座板连接。

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