同济大学学报(自然科学版)

1915 年创刊

月刊

ISSN 1000-0054

CN 11-2223/N.

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土木工程与建筑学

  • 考虑剪切变形影响的L形柱单元刚度矩阵

    秦力;姜凤龙;顾祥林;王瑜;

    分析等肢L形截面柱的受力性能,在非惯性轴坐标系下,建立了考虑剪切变形及形心与剪切中心不重合影响下的L形截面柱单元刚度矩阵,并编写了L形截面柱框架结构内力分析的有限元程序.通过某三层框架结构算例,将所编程序的计算结果与ANSYS软件分析结果及采用异形柱刚度等效的计算结果进行了比较,得出L形柱的剪切变形与等效矩形柱的剪切变形差异较大及考虑扭转效应对L形柱的扭矩影响较大的结论.

    2009年10期 v.37 1281-1285+1290页 [查看摘要][在线阅读][下载 310K]
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  • 基于实测沉降比的群桩沉降分析

    董光辉;杨敏;卢俊义;

    由于单桩试桩曲线包含了丰富的桩土相互作用信息,在一定程度上直接反应了现场土质的力学性态,所以提出利用单桩静载试验来推求群桩沉降.考虑到目前桩基理论计算出来的相互作用系数夸大了群桩间的相互作用,因此收集了77组单群桩沉降实测资料,利用其中71组进行统计分析,得到了群桩沉降比公式,对其余6组进行实例分析,结果表明该方法合理,具有较强的适用性.

    2009年10期 v.37 1286-1290页 [查看摘要][在线阅读][下载 268K]
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  • 双幕墙风压缩尺效应及其产生机理的数值分析

    楼文娟;胡卫法;王玮;

    将可实现kε-湍流模型与非平衡壁面函数搭配使用,对带L型和一字型双层幕墙的矩形建筑的原型、1∶10及1∶100的缩尺模型进行计算流体动力学(CFD)建模分析,研究缩尺刚性模型风洞试验中由于双层幕墙廊道间距缩尺导致模型与原型的压力系数差异.通过对双层幕墙通风廊道内的气流流动和沿程阻力的分析,阐述了产生缩尺效应的内在原因.对L型双层幕墙,当处于幕墙廊道内气流流动较强的风向角时,廊道内沿程阻力对廊道内平均内压的影响较大,缩尺效应通过沿程阻力对内压产生影响,而且随着模型缩尺比的减小而增大;当处于廊道内气流流动较弱的风向角时,沿程阻力对内压影响不大,相应的缩尺效应也不明显.对一字型双层幕墙,在所有风向角下,其廊道内气流流动均较弱,因此缩尺效应对一字型双层幕墙平均内压的影响很小.

    2009年10期 v.37 1291-1295+1301页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K]
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  • 高温后高性能混凝土和细晶粒钢筋间粘结性能

    肖建庄;黄均亮;赵勇;

    配制了C100高性能混凝土,制作了标准立方体试块,并选用500 MPa级细晶粒钢筋制作了中心拔出粘结试件.分别对立方体试块和拔出试件进行了200,400,600,800℃的高温试验,完成了高温后的抗压强度试验和拔出粘结试验.基于试验结果,分析了高温作用对高性能混凝土抗压强度和粘结强度的影响,研究了高温后高性能混凝土抗压强度和粘结强度的关系,并通过与普通混凝土高温后粘结性能的对比,分析了高温后高性能混凝土和细晶粒钢筋间粘结性能的特点.

    2009年10期 v.37 1296-1301页 [查看摘要][在线阅读][下载 557K]
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  • 预拉碳纤维布加固持荷混凝土梁受力性能分析

    高鹏;顾祥林;

    根据预张拉碳纤维布加固持荷钢筋混凝土梁受力特点,采用商业软件建立有限元模型对梁加固和受荷全过程进行模拟和分析.对两组试验梁的模拟计算结果显示,有限元方法有较好的精度.试验和进一步的有限元数值模拟分析结果表明,当构件上的持荷水平超过未加固构件承载力的40%时,持荷会降低加固构件的承载力;采用预张拉加固方法可充分发挥碳纤维布的强度,当碳纤维布中的有效预拉应变达0.003~0.004时,可消除持荷对加固梁受力性能的影响.

    2009年10期 v.37 1302-1307页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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  • 粘弹性动态增量反演分析在隧道施工中的应用

    刘学增;苏京伟;

    对深圳莲盐高速公路隧道围岩中的凝灰熔岩进行了流变试验,得到了围岩的流变模型;结合隧道的施工过程,根据围岩的收敛变形和拱顶下沉,采用改进的自适应遗传算法对粘弹性位移进行优化反分析,并利用反演得到的围岩参数,如弹性模量、粘滞系数等对变形进行预测.研究表明,利用试验得到的围岩流变模型,结合隧道施工过程的动态增量反演分析,可以较好地模拟围岩的实际性态,对指导施工具有重要意义.

    2009年10期 v.37 1308-1312页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K]
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  • 强震持时对河流堤防液化特性的影响

    黄雨;八嶋厚;杉真太;

    日本中部地区极有可能经历两种不同持时特征的地震动,即①东南海—东海复合型海沟地震,持续时间大于100s,最大加速度约2.4 m.s-2;②活断层内陆地震,持续时间小于20 s,最大加速度约6.0 m.s-2.由于该地区的冲积平原下部广泛沉积了饱和松散砂层,因此具有很高的液化可能性.文中基于Biot两相饱和多孔介质动力耦合固结理论,采用一个经过广泛验证的砂土循环弹塑性本构模型,对这两种具有不同持时特征的强震所导致的河流堤防液化性状进行计算分析,比较了地震动持续时间对河堤液化特性的影响.计算结果显示,地震动持续时间对于堤防的超孔隙水压力、加速度、变形等液化特征有着显著的影响,持续时间较长的强震作用将导致较大的堤防液化变形.

    2009年10期 v.37 1313-1318页 [查看摘要][在线阅读][下载 835K]
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  • 超大跨度V塔斜拉桥的经济与力学特性

    张杨永;肖汝诚;

    建立了超大跨度V塔斜拉桥和常规直立索塔斜拉桥的有限元分析模型.通过对比研究,给出了V塔斜拉桥的一些经济、力学特性.和常规直立索塔体系斜拉桥相比,当V塔斜拉桥的塔柱倾角为对应跨最外侧拉索倾角之半时,节省量最优,但此时塔柱材料用量仅节省6%,拉索用量节省1%,总节省量并不大.V塔斜拉桥能够降低塔高,减小拉索悬挂长度,增大拉索倾角,使得结构整体刚度增加,稳定性系数得以提高,算例中塔根弯矩比常规体系小26%左右.另外,V塔体系能更好地抵抗横向风荷载的作用,满足斜拉桥向更大跨度方向发展的需求.

    2009年10期 v.37 1319-1322页 [查看摘要][在线阅读][下载 245K]
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  • 自然弯扭梁动力分析的精细积分法

    虞爱民;郝颖;杨荣强;

    以空间曲梁理论为基础,对一般横截面形状自然弯扭梁的振动特性进行了研究,包括横向剪切变形、转动惯量以及和扭转有关的翘曲的影响.应用差分法对空间坐标进行离散,把控制方程化为关于时间的常微分方程组,通过求解得到该梁的固有频率.在分析简谐激励作用下结构的动力响应时,对精细时程积分法中的向量积分采用Newton-Cotes公式,避免了矩阵求逆的困难.两端固支曲梁的固有频率以及强迫振动时的位移时程曲线的计算结果表明,数值解和有限元结果非常接近;两端固支圆截面螺旋弹簧固有频率的计算结果同样表明,数值解和相关文献的结果吻合得很好.

    2009年10期 v.37 1323-1327页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
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  • 两种典型覆冰导线气动力特性及稳定性分析

    顾明;马文勇;全涌;黄鹏;

    通过节段模型高频天平测力风洞试验,计算了准椭圆形和扇形两种代表性覆冰导线的气动力系数均值、均方根值.基于准定常假设对试验模型的单自由度驰振可能性进行了分析.所得结果为研究类似截面形状覆冰导线的气动特性提供了参考,为进一步计算覆冰导线响应提供了基础数据.

    2009年10期 v.37 1328-1332页 [查看摘要][在线阅读][下载 407K]
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  • 反向平衡法兰试验研究

    马人乐;刘恺;黄冬平;

    以调兵山风力发电场第65,66号750 kW风机新型结构塔筒上反向平衡法兰为试验对象,对反向平衡法兰及其连接塔筒的两个缩尺模型进行静力加载试验.试验结果表明,反向平衡法兰节点具有良好的抗弯刚度,节点的极限承载力能达到设计荷载水平的1.5倍以上,且法兰节点范围内钢管未观察到局部失稳或断裂现象,具有较高的安全储备.

    2009年10期 v.37 1333-1339页 [查看摘要][在线阅读][下载 800K]
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交通运输工程

  • 影响出行链构成的多因素分析

    谭家美;徐瑞华;

    以影响出行链构成的各类因素为研究对象,依据已有的理论基础和实践经验,设计了涵盖众多影响出行链构成因素的调查问卷.利用结构方程建模中的验证性因子分析方法,逐步筛选出影响出行链各构成因素的全集.剔除影响微弱的因素后,量化了各构成因素对于出行链不同程度的影响.

    2009年10期 v.37 1340-1344页 [查看摘要][在线阅读][下载 376K]
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  • SBS改性沥青混合料高温性能多指标综合评价

    陈富强;宋永朝;陈富坚;

    通过室内车辙试验以及静态蠕变、动态蠕变试验,研究了混合料在特定温度和压力等条件下的变形特性,全面考察了沥青混合料的高温性能,提出宜采用车辙动稳定度、相对变形、静态蠕变劲度和动态蠕变劲度等指标对混合料高温性能进行多指标综合评价;相关分析表明,不同厚度试件(50,70 mm)的车辙动稳定度以及相对变形均表现出较好的线性相关性,试验温度40℃的条件下的静态蠕变劲度和动态蠕变劲度之间也表现出较好的线性关系.

    2009年10期 v.37 1345-1348+1359页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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  • 基于声环境评价的公共交通优先设置形式比选

    李晔;汤峰;

    根据各类公共交通优先设置形式的声环境特性,选择道路公交专用道(BUS)、道路交通快速公交系统(BRT)、高架地铁(MR)、高架轻轨(LR)和高架低速磁悬浮(LM)进行声环境评价比选研究.首先分析了上述5种公交优先设置形式的噪声影响因素;然后选择了道路交通与轨道交通公交优先客运走廊的噪声计算方法,并确定了相关参数;在此基础上,进行了5种公共交通优先设置形式的噪声情景设置、噪声计算与对比分析.研究结果表明,在城市公交优先客运走廊上,公交优先设置形式对声环境的影响比客运量变化的影响大;在高峰小时客运量2.0~5.0万客运走廊上,轻轨具有声环境优势;在高峰小时客运量5.0万以上客运走廊上,地铁具有声环境优势;在声环境特别敏感区域,宜采用低速磁悬浮.

    2009年10期 v.37 1349-1354页 [查看摘要][在线阅读][下载 381K]
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环境科学与工程

  • Fe/Cu催化还原去除饮用水消毒副产物三氯乙酸

    楚文海;高乃云;赵世嘏;董秉直;

    以高致癌风险的饮用水卤化消毒副产物(halogenated disinfection by-products,HDBPs)三氯乙酸(TCAA)为去除目标物,研究了Fe/Cu催化还原去除TCAA的效果,包括Fe/Cu质量比、Fe/Cu混合物投加量、pH值、有机物浓度和摇床转速等因素对Fe/Cu催化还原去除TCAA的影响.结果表明,Fe/Cu能够有效脱除TCAA,m(Fe)∶m(Cu)为10∶1时的TCAA去除效果最佳;Fe/Cu最佳投加量为30 g.L-1;Fe/Cu还原脱氯去除TCAA最佳pH值在4~8之间;有机物浓度对Fe/Cu还原脱氯存在负面影响;在摇床转速、反应时间、投加量、pH值和UV254分别为200 r.min-1,160min,30 g.L-1,6.82和0.117 cm-1的条件下,Fe/Cu催化还原对TCAA的去除率达到97.39%,并且Cu未被消耗,外扩散Fe/Cu催化还原反应的影响可以忽略,Fe/Cu对TCAA的催化还原脱氯降解过程符合拟一级反应.

    2009年10期 v.37 1355-1359页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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  • 疏水沸石负载纳米TiO_2光催化去除水中土霉素

    赵纯;邓慧萍;

    通过固体扩散法将纳米TiO2负载在疏水沸石上制成复合光催化剂.研究了不同配比的复合光催化剂在32 W紫外灯照射下对水中土霉素的去除效果,探讨了复合光催化剂投加量、土霉素初始质量浓度、初始pH值对降解效果的影响.结果表明,质量分数为40%的纳米TiO2和质量分数为60%的疏水沸石制成的复合光催化剂在UV(紫外线)照射下对土霉素具有最佳的去除效果,对于初始质量浓度为50mg.L-1的土霉素水溶液,复合光催化剂投加500mg.L-1,UV照射150min即可将土霉素去除99%以上,UV照射6h,溶液的总有机碳(TOC)可去除86%.土霉素初始质量浓度越低,降解速度越快,随着pH值的提高,其降解速率常数逐渐增大.

    2009年10期 v.37 1360-1365页 [查看摘要][在线阅读][下载 375K]
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材料科学与工程

  • POSS掺杂改性聚氨酯水性分散体乳液的研究

    张其荣;杨正龙;浦鸿汀;袁俊杰;

    采用化学改性方法制备了一种POSS掺杂改性的聚氨酯水性分散体乳液,并采用投射电镜等多种测试手段对POSS掺杂聚氨酯分散体及其涂膜的微观结构、热、光和力学等性能进行表征和研究.结果表明,该乳液具有良好的室温贮存稳定性能(>90 d),POSS与水性聚氨酯分散体具有良好的相容性和协同增强效应.POSS的掺杂改性不仅能够提高聚氨酯涂膜的耐热性能,显著提高水性聚氨酯涂膜的硬度和耐水性,同时该掺杂聚氨酯涂膜还具有优异的抗紫外光能力.

    2009年10期 v.37 1366-1370页 [查看摘要][在线阅读][下载 361K]
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  • Finemet合金核外电子相互作用的多普勒展宽谱

    王宇鑫;严彪;赵冠楠;邓文;

    采用双高纯锗探头符合的正电子湮没辐射多普勒展宽谱测量了Finemet合金各组元的商谱以及在350,380,400℃下退火(10 min)的Finemet非晶薄带的商谱,对Finemet合金热处理过程中元素核外电子间的相互作用进行了研究.结果表明,Finemet合金淬火态商谱的谱峰比纯金属元素Fe,Cu,Nb的谱峰要低,Fe和Nb之间存在着3d-4d轨道键合作用.随着退火温度的升高,Fe原子的3d电子与Nb原子的4d电子之间的轨道键合作用增强,商谱谱峰降低,Cu原子易在表面富集,而Nb原子则在非晶薄带中富Fe区域里重新分布.

    2009年10期 v.37 1371-1374页 [查看摘要][在线阅读][下载 198K]
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  • 利用醋酸提取钢渣中的钙离子

    朱蓓蓉;杨全兵;姚冬晚;杨国梁;

    研究了不同参数对钢渣在醋酸溶液中钙离子溶出效率的影响.结果表明:钢渣中的钙离子能在醋酸溶液中迅速溶出,其溶出速率随着醋酸体积分数的增大而加快,最大溶出率在83%~85%左右;随着钢渣细度的增大,钢渣在醋酸溶液中钙离子的溶出速率加快;适当提高反应温度可加快钢渣在醋酸溶液中钙离子的溶出速率.

    2009年10期 v.37 1375-1378页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
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机械、车辆与热能工程

  • 基于虚拟试验场的后悬架疲劳分析

    吴光强;李运超;盛云;

    利用虚拟试验场技术建立耐久性强化路面和整车有限元模型,考虑轮胎的结构非线性因素、轮胎和路面的接触非线性以及橡胶连接件的刚度和阻尼特性等传统计算机辅助分析常使用的人为假定,通过显示时间积分获得道路载荷.基于弹塑性材料模型对后悬架施加道路载荷得到其应力应变历程,应用应变寿命法预测疲劳裂纹萌生寿命,并考虑了平均应力对疲劳寿命的影响.

    2009年10期 v.37 1379-1382页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 金属带式无级变速器速比变化机理

    贺林;吴光强;孟宪皆;孙贤安;

    在金属带式无级变速器的动态分析模型基础上,综合分析与速比变化相关的量,提出一种速变器处于蠕动滑移状态时的速比变化机理模型.采用MATLAB Simulink软件,以无级变速器实车测试工况作为仿真模型的输入,得到的仿真结果与实车实验数据一致性高.新模型克服了以往模型在速比变化过程中,速比变化率响应范围过大、速比变化率振荡的不足.

    2009年10期 v.37 1383-1387+1397页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K]
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  • 燃料电池汽车动力控制模块水冷系统数值模拟

    常国峰;许思传;倪淮生;

    设计了动力控制模块的冷却系统,并用两种方案对其进行了计算校核;在动力控制模块冷却系统的关键部件上采用了强化传热措施,并应用Fluent软件对冷却结构进行了数值模拟,根据模拟的结果对冷却结构进行了优化,从而使动力控制模块实际运行情况良好.

    2009年10期 v.37 1388-1392页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K]
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  • 地下连续墙液压抓斗纠偏系统动态分析与建模

    嘉红霞;李万莉;余浩杰;

    分析了地下连续墙液压抓斗纠偏控制系统的功能及基本工作原理,利用功率键合图理论建立了该系统的键合图模型.取系统中容性元件及惯性元件上自变量的积分作用为状态变量,推导出该系统的状态方程.MATLAB的仿真结果表明,该系统具有良好的动态性能.

    2009年10期 v.37 1393-1397页 [查看摘要][在线阅读][下载 309K]
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  • 基于参数敏感度分析的管片散热器再设计方法

    王安麟;李晓田;慈健;吴仁智;

    为定量描述管片式散热器内部结构与散热性能的关系,强化工程机械冷却系统散热器的散热能力,提出了基于设计参数敏感度的管片式散热器再设计方法.根据强制对流换热理论对换热过程的分析以及对风道特性的描述,建立了管片散热器设计参数与散热性能的数学模型,分析了不同结构设计参数对散热性能影响的强弱,得出了各设计参数的敏感度系数,从而可定量描述散热性能对于不同设计参数的敏感程度.该方法可为管片式散热器在一定范围内进行再设计提供理论参考.

    2009年10期 v.37 1398-1402页 [查看摘要][在线阅读][下载 303K]
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  • 夏季工况双层皮玻璃幕墙综合传热系数计算模型

    刘猛;龙惟定;

    选取适用于夏热冬冷地区的箱体式双层皮玻璃幕墙作为研究对象,建立物理模型.分析该形式幕墙的传热机理,建立能量平衡方程,并给出方程中玻璃和遮阳装置总吸收率以及等效辐射换热系数的计算公式.采用CFD(computational fluid dynamics)方法确定了通风腔中的平均气流速度.结合传热机理,分析了其热阻的构成,给出了总热阻的计算方法,最后求得综合传热系数.

    2009年10期 v.37 1403-1408页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K]
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计算机与信息工程

  • 准循环低密度校验码在浅海水声通信系统中的性能

    赵晓群;张玲;杨萍;李立志;

    讨论了准循环低密度校验码(QC-LDPC)在浅海水声信道中的实现方案.选取合适的浅海水声信道模型,针对强多径干扰进行了仿真.仿真结果表明,采用和积译码算法的QC-LDPC码编码复杂度较低,但性能接近于随机构造的低密度校验码.受多径效应影响,在浅海水声系统中采用QC-LDPC码时,信道误码率会随着衰落率的减小而略有下降,但仍能保持较好的纠错性能.

    2009年10期 v.37 1409-1413页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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经济与管理科学

  • 资本预算中的确定当量法之澄清

    许勤;魏嶷;陈筱彦;郑彩祥;

    与风险调整折现率法不同,主观确定当量法无法得到一个投资项目的客观估值结果.即使给定决策主体,主观确定当量本身也难以同时满足可加性和可乘性,因而不能保证投资项目评估结果的逻辑一致性.对二叉树模型的无套利分析揭示了确定当量法、风险调整折现率法和风险中性概率法这三种估值方法之间的联系,并发现确定当量这一概念本质上应当是风险中性期望.在资本资产定价模型成立的条件下,给出了客观确定当量的计算公式.

    2009年10期 v.37 1414-1417页 [查看摘要][在线阅读][下载 121K]
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  • 在新古典框架内分析人力资本与收入分配

    郑彩祥;

    通过研究人力资本对工资收入分配的影响,将收入分配嵌入到新古典经济增长理论框架中.把劳动市场分为技术工人和非技术工人两个劳动市场,其中技术工人需要人力资本投资,且工人为实现个体最大收入选择进行或不进行人力资本投资.假设人力资本和物质资本的折旧率分别为"1"和"0"并求解社会福利最大化问题.研究发现,经济在社会福利达到最大化的均衡增长途径上依然存在收入分配不平等,且分配不平等程度是常数.均衡时经济中人力资本投资收益率等于物质资本投资收益率.对于有能力进行人力资本投资成为技术工人的个体来讲,进行人力资本投资和物质资本投资是无差异的.这部分人可能根据技术工人和非技术工人相对工资的波动以及人力资本和物质资本投资相对收益率的波动在两个劳动市场之间流动.这种流动既会使经济偏离Solow均衡增长路径,也会把经济拉回Solow路径,同时还会把分配不平等保持在一定限度内.

    2009年10期 v.37 1418-1422页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K]
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