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The purpose of the current study in combination with our previous published data (Arampatzis et al., 2007) was to examine the effects of a controlled modulation of strain magnitude and strain frequency applied to the Achilles tendon on the plasticity of tendon mechanical and morphological properties. Eleven male adults (23.9±2.2 yr) participated in the study. The participants exercised one leg at low magnitude tendon strain (2.97±0.47%), and the other leg at high tendon strain magnitude (4.72±1.08%) of similar frequency (0.5 Hz, 1 s loading, 1 s relaxation) and exercise volume (integral of the plantar flexion moment over time) for 14 weeks, 4 days per week, 5 sets per session. The exercise volume was similar to the intervention of our earlier study (0.17 Hz frequency; 3 s loading, 3 s relaxation) allowing a direct comparison of the results. Before and after the intervention ankle joint moment has been measured by a dynamometer, tendon–aponeurosis elongation by ultrasound and cross-sectional area of the Achilles tendon by magnet resonance images (MRI). We found a decrease in strain at a given tendon force, an increase in tendon–aponeurosis stiffness and tendon elastic modulus of the Achilles tendon only in the leg exercised at high strain magnitude. The cross-sectional area (CSA) of the Achilles tendon did not show any statistically significant (P>0.05) differences to the pre-exercise values in both legs. The results indicate a superior improvement in tendon properties (stiffness, elastic modulus and CSA) at the low frequency (0.17 Hz) compared to the high strain frequency (0.5 Hz) protocol. These findings provide evidence that the strain magnitude applied to the Achilles tendon should exceed the value, which occurs during habitual activities to trigger adaptational effects and that higher tendon strain duration per contraction leads to superior tendon adaptational responses.
We analyze the influence of dipole-dipole interactions in an electromagnetically induced transparency set up for a density at the onset of cooperative effects. To this end, we include mean-field models for the influence of local-field corrections and radiation trapping into our calculation. We show both analytically and numerically that the polarization contribution to the local field strongly modulates the phase of a weak pulse. We give an intuitive explanation for this local-field-induced phase modulation and demonstrate that it distinctively differs from the nonlinear self-phase-modulation that a strong pulse experiences in a Kerr medium.
Moderne Bauwerke müssen heute eine hohe energetische Leistungsfähigkeit aufweisen und gleichzeitig alle einwirkenden Lasten sicher abtragen. Dies stellt insbesondere in Erdbebengebieten hohe Anforderungen an die verwendeten Baustoffe. Am baupraktischen Beispiel einer Doppelhaushälfte wird demonstriert, dass die Symbiose aus energieeffizientem und gleichzeitig erdbebensicherem Bauen in der höchsten deutschen Erdbebenzone mit monolithischem Ziegelmauerwerk gut realisierbar ist. Als Ziegelmauerwerk werden für die Außenwände wärmetechnisch optimierte Hochlochziegel verwendet, die sowohl die Anforderungen der Energieeinsparverordnung 2009 als auch die Anforderungen an Mauerwerkbaustoffe nach den aktuellen Erdbebennormen erfüllen. Der Erdbebennachweis der Doppelhaushälfte erfolgt mit einem nichtlinearen Nachweisverfahren, das für eine einfache praktische Anwendung programmtechnisch umgesetzt wurde. Für den Nachweis wurden aus zyklischen Schubwandversuchen ermittelte Last-Verformungskurven verwendet. Das gesamte in Deutschland noch nicht normativ geregelte Nachweiskonzept wurde im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall geprüft und genehmigt.
Die Erdbebensicherheit von Gebäuden aus Kalksandsteinmauerwerk ist aktuell nach DIN 4149 mit linearen Verfahren nachzuweisen. Dies führt in der praktischen Anwendung zu großen Problemen, da selbst traditionell übliche Grundrisse teilweise nicht mehr ohne zusätzliche Maßnahmen nachweisbar sind. Zur Lösung dieser Problematik wurden von der deutschen Mauerwerksindustrie auf nationaler und europäischer Ebene Forschungsprojekte initiiert, deren Ergebnisse in Form von statisch nichtlinearen Verfahren Eingang in den Nationalen Anhang zur DIN EN 1998-1 [12] gefunden haben. Mit den Verfahren wird die Nachweissituation zukünftig grundlegend verbessert, da mit diesen die Tragwerksreserven wesentlich besser ausgenutzt werden können. Im Folgenden wird die Anwendung der Verfahren am Beispiel einer Reihenhauszeile aus Kalksandsteinmauerwerk demonstriert. Der Nachweis der Reihenhäuser wurde im Rahmen einer Zustimmung im Einzelfall, die vom Bundesverband Kalksandsteinindustrie eV in Hannover koordiniert wurde, durch unabhängige Gutachter und die Bauaufsicht eingehend geprüft und für richtig befunden. Die Durchführung des Nachweises erfolgte auf Grundlage eines an der RWTH Aachen entwickelten neuen Nachweiskonzeptes. Die baupraktische Anwendbarkeit und einfache Nachvollziehbarkeit dieses Konzepts ist durch eine softwaretechnische Umsetzung sichergestellt.
Quantifying and minimizing uncertainty is vital for simulating technically and economically successful geothermal reservoirs. To this end, we apply a stochastic modelling sequence, a Monte Carlo study, based on (i) creating an ensemble of possible realizations of a reservoir model, (ii) forward simulation of fluid flow and heat transport, and (iii) constraining post-processing using observed state variables. To generate the ensemble, we use the stochastic algorithm of Sequential Gaussian Simulation and test its potential fitting rock properties, such as thermal conductivity and permeability, of a synthetic reference model and—performing a corresponding forward simulation—state variables such as temperature. The ensemble yields probability distributions of rock properties and state variables at any location inside the reservoir. In addition, we perform a constraining post-processing in order to minimize the uncertainty of the obtained distributions by conditioning the ensemble to observed state variables, in this case temperature. This constraining post-processing works particularly well on systems dominated by fluid flow. The stochastic modelling sequence is applied to a large, steady-state 3-D heat flow model of a reservoir in The Hague, Netherlands. The spatial thermal conductivity distribution is simulated stochastically based on available logging data. Errors of bottom-hole temperatures provide thresholds for the constraining technique performed afterwards. This reduce the temperature uncertainty for the proposed target location significantly from 25 to 12 K (full distribution width) in a depth of 2300 m. Assuming a Gaussian shape of the temperature distribution, the standard deviation is 1.8 K. To allow a more comprehensive approach to quantify uncertainty, we also implement the stochastic simulation of boundary conditions and demonstrate this for the basal specific heat flow in the reservoir of The Hague. As expected, this results in a larger distribution width and hence, a larger, but more realistic uncertainty estimate. However, applying the constraining post-processing the uncertainty is again reduced to the level of the post-processing without stochastic boundary simulation. Thus, constraining post-processing is a suitable tool for reducing uncertainty estimates by observed state variables.
Various models have been proposed for the prediction of the necessary support pressure at the face of a shallow tunnel. To assess their quality, the collapse of a tunnel face was modelled with small-scale model tests at single gravity. The development of the failure mechanism and the support force at the face in dry sand were investigated. The observed displacement patterns show a negligible influence of overburden on the extent and evolution of the failure zone. The latter is significantly influenced, though, by the initial density of the sand: in dense sand a chimney-wedge-type collapse mechanism developed, which propagated towards the soil surface. Initially, loose sand did not show any discrete collapse mechanism. The necessary support force was neither influenced by the overburden nor the initial density. A comparison with quantitative predictions by several theoretical models showed that the measured necessary support pressure is overestimated by most of the models. Those by Vermeer/Ruse and Léca/Dormieux showed the best agreement to the measurements.
This paper proposes an approach to the choice and evaluation of engineering models with the aid of a typical application in geotechnics. An important issue in the construction of shallow tunnels, especially in weak ground conditions, is the tunnel face stability. Various theoretical and numerical models for predicting the necessary support pressure have been put forth in the literature. In this paper, we combine laboratory experiments performed at the University of Innsbruck with current methods of uncertainty and sensitivity analysis for assessing adequacy, predictive power and robustness of the models. The major issues are the handling of the twofold uncertainty of test results and of model predictions as well as the decision about what are the influential input parameters.
Latente Steuern stellen eine Schnittstelle zwischen handelsrechtlicher Rechnungslegung und Steuerrecht dar. Das Verhältnis von Handels- und Steuerrecht ist dabei keinesfalls stetig; vielmehr fordert die Dynamik des deutschen Steuerrechts in vielen Bereichen regelmäßige Anpassungen in der Bilanzierung in Handels- und Steuerbilanz. Dies gilt insbesondere für die Bilanzierung latenter Steuern im handelsrechtlichen Jahresabschluss, welche durch das BilMoG deutlich an Bedeutung gewonnen hat. Neben latenten Steuern auf temporäre Differenzen ist es nunmehr erforderlich, Verlustvorträge und die Folgen der Zinsschranke bei der Berechnung latenter Steuern zu berücksichtigen. Der nachfolgende Beitrag geht auf die Berücksichtigung von Verlust- und Zinsvorträgen und die Berücksichtigungsfähigkeit von EBITDA-Vorträgen bei der Berechnung latenter Steuern ein und beleuchtet dabei insbesondere auch praktische Fragestellungen.