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Auteur Gavin, Henri P.
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Affiner la rechercheGeneration of uniform-hazard earthquake ground motions / Gavin, Henri P. in Journal of structural engineering, Vol. 137 N° 3 (Mars 2011)
in Journal of structural engineering > Vol. 137 N° 3 (Mars 2011) . - pp. 423-432
Titre : Generation of uniform-hazard earthquake ground motions Type de document : texte imprimé Auteurs : Gavin, Henri P., Auteur ; Bryce W. Dickinson, Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 423-432 Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Synthetic ground motion Ground motion variability Biaxial ground motion Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : This paper presents statistical models for the generation of biaxial earthquake ground-motion time histories with spectra that match those from samples of ground-motion records. The model parameters define near-field characteristics such as pulse velocity and pulse period, far-fault characteristics such as velocity amplitude and power spectral density, and envelope characteristics. The samples of ground motions used in this study were previously selected and scaled to be representative of particular hazard levels in particular geographical regions. A companion paper presents the fitting of the model to samples of ground-motion waveforms. In this paper, the new concept of a parameter-response correlation spectrum establishes the period-dependence of the correlation between the response spectrum and ground-motion parameters. Parameters that correlate to variability of the response spectra are retained as random variables and then fit to mean and mean-plus-standard deviation of biaxial response spectra of the samples of historical records. Parameter statistics also include correlations between velocity amplitudes and pulse periods.
DEWEY : 624.17 ISSN : 0733-9445 En ligne : http://ascelibrary.org/sto/resource/1/jsendh/v137/i3/p423_s1?isAuthorized=no [article] Generation of uniform-hazard earthquake ground motions [texte imprimé] / Gavin, Henri P., Auteur ; Bryce W. Dickinson, Auteur . - 2011 . - pp. 423-432.
Génie Civil
Langues : Anglais (eng)
in Journal of structural engineering > Vol. 137 N° 3 (Mars 2011) . - pp. 423-432
Mots-clés : Synthetic ground motion Ground motion variability Biaxial ground motion Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : This paper presents statistical models for the generation of biaxial earthquake ground-motion time histories with spectra that match those from samples of ground-motion records. The model parameters define near-field characteristics such as pulse velocity and pulse period, far-fault characteristics such as velocity amplitude and power spectral density, and envelope characteristics. The samples of ground motions used in this study were previously selected and scaled to be representative of particular hazard levels in particular geographical regions. A companion paper presents the fitting of the model to samples of ground-motion waveforms. In this paper, the new concept of a parameter-response correlation spectrum establishes the period-dependence of the correlation between the response spectrum and ground-motion parameters. Parameters that correlate to variability of the response spectra are retained as random variables and then fit to mean and mean-plus-standard deviation of biaxial response spectra of the samples of historical records. Parameter statistics also include correlations between velocity amplitudes and pulse periods.
DEWEY : 624.17 ISSN : 0733-9445 En ligne : http://ascelibrary.org/sto/resource/1/jsendh/v137/i3/p423_s1?isAuthorized=no
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°12 (Decembre 2006) . - 1372-1379 p.
Titre : Innovative Bridge Condition Assessment from Dynamic Response of a Passing Vehicle Titre original : Evaluation Innovatrice d'Etat de Pont de Réponse Dynamique d'un Véhicule de Dépassement Type de document : texte imprimé Auteurs : Bu, J. Q., Auteur ; Law, S. S., Auteur ; Zhu, X. Q. ; Gavin, Henri P., Editeur scientifique Article en page(s) : 1372-1379 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Sensitivity analysis Damage Vehicles Bridges Highway Dynamic response Analyse de sensibilité Dommages Véhicules Ponts Route Réponse dynamique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : An innovative approach for damage assessment of bridge deck is proposed with measured dynamic response of a vehicle moving on top. The simply supported bridge deck is modeled as an Euler-Bernoulli beam. The moving vehicle serves as a smart sensor and force transducer in the structural system. The damage is defined as the flexural stiffness reduction in the beam finite element. The identification algorithm is based on dynamic response sensitivity analysis, and it is realized with regularization technique from measured vehicle acceleration measurement. Measurement noise, road surface roughness and model errors are included in the simulations, and results indicate that the proposed algorithm is computational stable and efficient, and identified results are acceptable and not sensitive to the different parameters studied.
On propose une approche innovatrice pour l'évaluation de dommages d'une plate-forme de pont avec la réponse dynamique mesurée d'un véhicule se déplaçant sur une structure. La plate-forme simplement soutenue de pont est modelée comme un faisceau d'Euler—Bernoulli. Le véhicule mobile sert de sonde et de capteur intelligents de force dans le système structural. Les dommages sont définis comme réduction flexural de rigidité de l'élément fini de faisceau. L'algorithme d'identification est basé sur l'analyse de sensibilité de réponse dynamique, et on le réalise avec une technique de régularisation de la mesure mesurée d'accélération de véhicule. Le bruit de mesure, la rugosité de couche de surface, et des erreurs modèles sont incluses dans les simulations, et les résultats indiquent que l'algorithme proposé est informatique stable et efficace, et les résultats identifiés sont acceptables et non sensibles aux différents paramètres étudiés.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399 [article] Innovative Bridge Condition Assessment from Dynamic Response of a Passing Vehicle = Evaluation Innovatrice d'Etat de Pont de Réponse Dynamique d'un Véhicule de Dépassement [texte imprimé] / Bu, J. Q., Auteur ; Law, S. S., Auteur ; Zhu, X. Q. ; Gavin, Henri P., Editeur scientifique . - 1372-1379 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°12 (Decembre 2006) . - 1372-1379 p.
Mots-clés : Sensitivity analysis Damage Vehicles Bridges Highway Dynamic response Analyse de sensibilité Dommages Véhicules Ponts Route Réponse dynamique Index. décimale : 620.1 Essais des matériaux. Défauts des matériaux. Protection des matériaux Résumé : An innovative approach for damage assessment of bridge deck is proposed with measured dynamic response of a vehicle moving on top. The simply supported bridge deck is modeled as an Euler-Bernoulli beam. The moving vehicle serves as a smart sensor and force transducer in the structural system. The damage is defined as the flexural stiffness reduction in the beam finite element. The identification algorithm is based on dynamic response sensitivity analysis, and it is realized with regularization technique from measured vehicle acceleration measurement. Measurement noise, road surface roughness and model errors are included in the simulations, and results indicate that the proposed algorithm is computational stable and efficient, and identified results are acceptable and not sensitive to the different parameters studied.
On propose une approche innovatrice pour l'évaluation de dommages d'une plate-forme de pont avec la réponse dynamique mesurée d'un véhicule se déplaçant sur une structure. La plate-forme simplement soutenue de pont est modelée comme un faisceau d'Euler—Bernoulli. Le véhicule mobile sert de sonde et de capteur intelligents de force dans le système structural. Les dommages sont définis comme réduction flexural de rigidité de l'élément fini de faisceau. L'algorithme d'identification est basé sur l'analyse de sensibilité de réponse dynamique, et on le réalise avec une technique de régularisation de la mesure mesurée d'accélération de véhicule. Le bruit de mesure, la rugosité de couche de surface, et des erreurs modèles sont incluses dans les simulations, et les résultats indiquent que l'algorithme proposé est informatique stable et efficace, et les résultats identifiés sont acceptables et non sensibles aux différents paramètres étudiés.
DEWEY : 620.1 ISSN : 0733-9399
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°7 (Juillet 2006) . - 705-713 p.
Titre : Optimal Control: Basis for Performance Comparison of Passive and Semi active Isolation Systems Titre original : Commande Optimale : Base pour la Comparaison d'Exécution des Systèmes Actifs d'Isolement de Passif et de Semi-Finale Type de document : texte imprimé Auteurs : Alhan, Cenk, Auteur ; Betti, Raimondo, Editeur scientifique ; Aldemir, Unual ; Gavin, Henri P., Auteur Article en page(s) : 705-713 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Seismic effects Structural control Feed back control Structural dynamics Non linear systems Effets séismiques Commande structurale Commande de rétroaction Dynamique structurale Systèmes non linéaires Index. décimale : 621.34 Résumé : Passive damping in shock and vibration isolation systems reduces the deformation of the isolation system but can increase the acceleration sustained by the isolated object. Semiactive (i.e., controllable) damping systems offer a solution to the problem of increased vibration transmissibility at high frequencies. Semiactive damping is especially relevant to protecting acceleration sensitive components to the effects of large impulsive earthquakes. In this paper, we compare three semiactive control policies, i.e., pseudonegative-stiffness control, continuous pseudo skyhook-damping control, and bang-bang pseudo skyhook damping control, in terms of their effectiveness in addressing the deficiencies of passive isolation damping. In order to establish a performance goal for these suboptimal semiactive control rules, we present a method for true optimization of the response of dynamically excited, semiactively controlled structures subjected to constraints imposed by the dynamics of a particular semiactive device. The optimization procedure involves solving Euler Lagrange equations. The closed loop dynamics of structures with semiactive control systems are nonlinear due to the parametric nature of the control actions. These non linearities preclude an analytical evaluation of Laplace transforms. In this paper, frequency response functions for semiactively controlled structural systems are compiled from the computed time history responses to sinusoidal and pulse-like base excitations. For control devices with no saturation forces, the closed-loop frequency response functions are independent of the excitation amplitude. We make use of this homogeneity of the solution of semiactive control systems and present results in dimensionless form.
L'atténuation passive dans des systèmes d'isolement de choc et de vibration réduit la déformation du système d'isolement mais peut augmenter l'accélération soutenue par l'objet d'isolement. Semiactive (c.-à-d., contrôlable) atténuant des systèmes offrent une solution au problème du transmissibilité accru de vibration aux hautes fréquences. L'atténuation de Semiactive est particulièrement appropriée aux composants sensibles protecteurs d'accélération aux effets de grands tremblements de terre impulsifs. En cet article, nous comparons trois politiques semiactive de commande, c.-à-d., commande de pseudo negative-rigidité, pseudo commande d'skyhook-atténuation continue, et skyhook de coup-coup pseudo atténuant la commande, en termes de leur efficacité en adressant les insuffisances de l'atténuation passive d'isolement. Afin d'établir un but d'exécution pour ces règles semiactive suboptimales de commande, nous présentons une méthode pour l'optimisation vraie de la réponse des structures dynamiquement passionnante'et semi active commandées soumises aux contraintes imposées par la dynamique d'un dispositif semiactive particulier. Le procédé d'optimisation implique de résoudre des équations d'Euler Lagrange. La dynamique de boucle bloquée des structures avec les systèmes de commande semiactive est due non-linéaire à la nature paramétrique des actions de commande. Ces non linéarités excluent une évaluation analytique de Laplace transforme. En cet article, des fonctions de réponse en fréquence pour les systèmes structuraux semi active commandés sont compilées des réponses calculées d'histoire de temps aux excitations sinusoïdales et impulsion-comme basses. Pour des dispositifs de commande sans des forces de saturation, les fonctions en circuit fermé de réponse en fréquence sont indépendant de l'amplitude d'excitation. Nous nous servons de cette homogénéité de la solution des systèmes de commande semiactive et des résultats en forme sans dimensions.
En ligne : hpgavin@duke.edu [article] Optimal Control: Basis for Performance Comparison of Passive and Semi active Isolation Systems = Commande Optimale : Base pour la Comparaison d'Exécution des Systèmes Actifs d'Isolement de Passif et de Semi-Finale [texte imprimé] / Alhan, Cenk, Auteur ; Betti, Raimondo, Editeur scientifique ; Aldemir, Unual ; Gavin, Henri P., Auteur . - 705-713 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 132 N°7 (Juillet 2006) . - 705-713 p.
Mots-clés : Seismic effects Structural control Feed back control Structural dynamics Non linear systems Effets séismiques Commande structurale Commande de rétroaction Dynamique structurale Systèmes non linéaires Index. décimale : 621.34 Résumé : Passive damping in shock and vibration isolation systems reduces the deformation of the isolation system but can increase the acceleration sustained by the isolated object. Semiactive (i.e., controllable) damping systems offer a solution to the problem of increased vibration transmissibility at high frequencies. Semiactive damping is especially relevant to protecting acceleration sensitive components to the effects of large impulsive earthquakes. In this paper, we compare three semiactive control policies, i.e., pseudonegative-stiffness control, continuous pseudo skyhook-damping control, and bang-bang pseudo skyhook damping control, in terms of their effectiveness in addressing the deficiencies of passive isolation damping. In order to establish a performance goal for these suboptimal semiactive control rules, we present a method for true optimization of the response of dynamically excited, semiactively controlled structures subjected to constraints imposed by the dynamics of a particular semiactive device. The optimization procedure involves solving Euler Lagrange equations. The closed loop dynamics of structures with semiactive control systems are nonlinear due to the parametric nature of the control actions. These non linearities preclude an analytical evaluation of Laplace transforms. In this paper, frequency response functions for semiactively controlled structural systems are compiled from the computed time history responses to sinusoidal and pulse-like base excitations. For control devices with no saturation forces, the closed-loop frequency response functions are independent of the excitation amplitude. We make use of this homogeneity of the solution of semiactive control systems and present results in dimensionless form.
L'atténuation passive dans des systèmes d'isolement de choc et de vibration réduit la déformation du système d'isolement mais peut augmenter l'accélération soutenue par l'objet d'isolement. Semiactive (c.-à-d., contrôlable) atténuant des systèmes offrent une solution au problème du transmissibilité accru de vibration aux hautes fréquences. L'atténuation de Semiactive est particulièrement appropriée aux composants sensibles protecteurs d'accélération aux effets de grands tremblements de terre impulsifs. En cet article, nous comparons trois politiques semiactive de commande, c.-à-d., commande de pseudo negative-rigidité, pseudo commande d'skyhook-atténuation continue, et skyhook de coup-coup pseudo atténuant la commande, en termes de leur efficacité en adressant les insuffisances de l'atténuation passive d'isolement. Afin d'établir un but d'exécution pour ces règles semiactive suboptimales de commande, nous présentons une méthode pour l'optimisation vraie de la réponse des structures dynamiquement passionnante'et semi active commandées soumises aux contraintes imposées par la dynamique d'un dispositif semiactive particulier. Le procédé d'optimisation implique de résoudre des équations d'Euler Lagrange. La dynamique de boucle bloquée des structures avec les systèmes de commande semiactive est due non-linéaire à la nature paramétrique des actions de commande. Ces non linéarités excluent une évaluation analytique de Laplace transforme. En cet article, des fonctions de réponse en fréquence pour les systèmes structuraux semi active commandés sont compilées des réponses calculées d'histoire de temps aux excitations sinusoïdales et impulsion-comme basses. Pour des dispositifs de commande sans des forces de saturation, les fonctions en circuit fermé de réponse en fréquence sont indépendant de l'amplitude d'excitation. Nous nous servons de cette homogénéité de la solution des systèmes de commande semiactive et des résultats en forme sans dimensions.
En ligne : hpgavin@duke.edu
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 8 (Aout 2005) . - 769-776 p.
Titre : Optimal control of earthquake response using semiactive isolation Titre original : Commande Optimale de Réponse aux Séismes en Utilisant l'Isolement Semiactive Type de document : texte imprimé Auteurs : Gavin, Henri P., Auteur ; Aldemir, Unual, Auteur Article en page(s) : 769-776 p. Note générale : Génie Mécanique, Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Damping Active control Base isolation Nonlinear systems Earthquakes Amortissement visqueux Commande active Base d'isolement Tremblement de terre Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Responses of two, low-rise, 2-degree-of-freedom base isolated structures with different isolation periods to a set of near-field earthquake groundmotions are investigated under passive linear and nonlinear viscous damping, two pseudoskyhook semiactive control methods, and optimal semiactive control. The structures are isolated with a low damping elastic isolation system in parallel with a controllable damper.The Optimal semiactive control strategy minimizes an integral norm of superstructure absolute accelerations subject to the constraint that the nonlinear equation of motion are satisfied and is determined through a numerical solution to the euler-lagrange equations. The Optimal closed-loop performance is evaluated for a controllable damper and is compared to passive viscous damping and causal pseudoskyhook control rules.results obtained from eight different earthquake records illustrate the type of ground motions and structures for wich semiactive damping is most promising.
Les réponses de deux, bas-se lèvent, les structures d'isolement par base de 2-degré-de-libertés avec le différent isolement que des périodes à un ensemble de groundmotions de tremblement de terre de proche-champ sont étudiées sous l'atténuation visqueuse linéaire et non-linéaire passive, deux méthodes de contrôle semiactive de pseudoskyhook, et la commande semiactive optimale. Les structures sont isolées avec un bas atténuant le système élastique d'isolement parallèlement à une stratégie semiactive optimale contrôlable de commande de damper.The réduit au minimum une norme intégrale des accélérations absolues de superstructure sujet à la contrainte que l'équation non-linéaire du mouvement sont satisfaites et est déterminées par une solution numérique aux équations d'euler-Lagrange. L'exécution en circuit fermé optimale est évaluée pour un amortisseur contrôlable et est comparée à l'atténuation visqueuse passive et la commande causale rules.results de pseudoskyhook obtenue à partir de huit disques différents de tremblement de terre illustrent le type de mouvements au sol et les structures pour l'atténuation semiactive de wich est la plus prometteuse.En ligne : aldemiru@itu.edu.tr [article] Optimal control of earthquake response using semiactive isolation = Commande Optimale de Réponse aux Séismes en Utilisant l'Isolement Semiactive [texte imprimé] / Gavin, Henri P., Auteur ; Aldemir, Unual, Auteur . - 769-776 p.
Génie Mécanique, Génie Civil
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > vol.131, N° 8 (Aout 2005) . - 769-776 p.
Mots-clés : Damping Active control Base isolation Nonlinear systems Earthquakes Amortissement visqueux Commande active Base d'isolement Tremblement de terre Index. décimale : 621.34/624 Résumé : The Responses of two, low-rise, 2-degree-of-freedom base isolated structures with different isolation periods to a set of near-field earthquake groundmotions are investigated under passive linear and nonlinear viscous damping, two pseudoskyhook semiactive control methods, and optimal semiactive control. The structures are isolated with a low damping elastic isolation system in parallel with a controllable damper.The Optimal semiactive control strategy minimizes an integral norm of superstructure absolute accelerations subject to the constraint that the nonlinear equation of motion are satisfied and is determined through a numerical solution to the euler-lagrange equations. The Optimal closed-loop performance is evaluated for a controllable damper and is compared to passive viscous damping and causal pseudoskyhook control rules.results obtained from eight different earthquake records illustrate the type of ground motions and structures for wich semiactive damping is most promising.
Les réponses de deux, bas-se lèvent, les structures d'isolement par base de 2-degré-de-libertés avec le différent isolement que des périodes à un ensemble de groundmotions de tremblement de terre de proche-champ sont étudiées sous l'atténuation visqueuse linéaire et non-linéaire passive, deux méthodes de contrôle semiactive de pseudoskyhook, et la commande semiactive optimale. Les structures sont isolées avec un bas atténuant le système élastique d'isolement parallèlement à une stratégie semiactive optimale contrôlable de commande de damper.The réduit au minimum une norme intégrale des accélérations absolues de superstructure sujet à la contrainte que l'équation non-linéaire du mouvement sont satisfaites et est déterminées par une solution numérique aux équations d'euler-Lagrange. L'exécution en circuit fermé optimale est évaluée pour un amortisseur contrôlable et est comparée à l'atténuation visqueuse passive et la commande causale rules.results de pseudoskyhook obtenue à partir de huit disques différents de tremblement de terre illustrent le type de mouvements au sol et les structures pour l'atténuation semiactive de wich est la plus prometteuse.En ligne : aldemiru@itu.edu.tr
in Journal of structural engineering > Vol. 137 N° 3 (Mars 2011) . - pp. 410-422
Titre : Parametric statistical generalization of uniform-hazard earthquake ground motions Type de document : texte imprimé Auteurs : Bryce W. Dickinson, Auteur ; Gavin, Henri P., Auteur Année de publication : 2011 Article en page(s) : pp. 410-422 Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Synthetic ground motion Ground-motion parameter Near-fault effect Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : Sets of ground-motion records used for seismic hazard analyses typically have intensity measures corresponding to a particular hazard level for a site (perhaps conditioned on a particular intensity value and hazard). In many cases the number of available ground motions that match required spectral ordinates and other criteria (such as duration, fault rupture characteristics, and epicentral distance) may not be sufficient for high-resolution seismic hazard analysis. In such cases it is advantageous to generate additional ground motions using a parameterized statistical model calibrated to records of the smaller data set. This study presents a statistical parametric analysis of ground-motion data sets that are classified according to a seismic hazard level and a geographic region and that have been used extensively for structural response and seismic hazard analyses. Parameters represent near-fault effects such as pulse velocity and pulse period, far-field effects such as velocity amplitude and power-spectral attributes, and envelope characteristics. A systematic fitting of parameterized pulse functions to the individual ground-motion records, of parameterized envelopes to individual instantaneous ground-motion amplitudes, and of parameterized power-spectral density functions to averaged power spectra result in probability distributions for ground-motion parameters representative of particular seismic hazard levels for specific geographical regions. This methodology presents a means to characterize the variability in a set of ground-motion records of physically meaningful parameters.
DEWEY : 624.17 ISSN : 0733-9445 En ligne : http://ascelibrary.org/sto/resource/1/jsendh/v137/i3/p410_s1?isAuthorized=no [article] Parametric statistical generalization of uniform-hazard earthquake ground motions [texte imprimé] / Bryce W. Dickinson, Auteur ; Gavin, Henri P., Auteur . - 2011 . - pp. 410-422.
Génie Civil
Langues : Anglais (eng)
in Journal of structural engineering > Vol. 137 N° 3 (Mars 2011) . - pp. 410-422
Mots-clés : Synthetic ground motion Ground-motion parameter Near-fault effect Index. décimale : 624 Constructions du génie civil et du bâtiment. Infrastructures. Ouvrages en terres. Fondations. Tunnels. Ponts et charpentes Résumé : Sets of ground-motion records used for seismic hazard analyses typically have intensity measures corresponding to a particular hazard level for a site (perhaps conditioned on a particular intensity value and hazard). In many cases the number of available ground motions that match required spectral ordinates and other criteria (such as duration, fault rupture characteristics, and epicentral distance) may not be sufficient for high-resolution seismic hazard analysis. In such cases it is advantageous to generate additional ground motions using a parameterized statistical model calibrated to records of the smaller data set. This study presents a statistical parametric analysis of ground-motion data sets that are classified according to a seismic hazard level and a geographic region and that have been used extensively for structural response and seismic hazard analyses. Parameters represent near-fault effects such as pulse velocity and pulse period, far-field effects such as velocity amplitude and power-spectral attributes, and envelope characteristics. A systematic fitting of parameterized pulse functions to the individual ground-motion records, of parameterized envelopes to individual instantaneous ground-motion amplitudes, and of parameterized power-spectral density functions to averaged power spectra result in probability distributions for ground-motion parameters representative of particular seismic hazard levels for specific geographical regions. This methodology presents a means to characterize the variability in a set of ground-motion records of physically meaningful parameters.
DEWEY : 624.17 ISSN : 0733-9445 En ligne : http://ascelibrary.org/sto/resource/1/jsendh/v137/i3/p410_s1?isAuthorized=no
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