Gelombang Love merupakan komponen gempa yang sering diabaikan dalam desain struktur. Padahal karakter getarannya relatif panjang, amplitudonya besar, dan efeknya makin kuat di tanah lunak. Kombinasi ini yang sering bikin struktur fleksibel rusak lebih dulu. Memahami perilaku Love wave di kondisi geologi lokal Anda adalah kunci untuk menentukan respons spektrum desain yang akurat dan menghindari resonansi struktural yang berbahaya.
Gelombang Cinta (Love Wave)
Pengertian Utama Gelombang Love adalah gelombang permukaan (gelombang S) yang menjalar dalam bentuk gelombang transversal (penjalarannya paralel dengan permukaannya) [1]. Nama Love diberikan untuk menghormati Augustus Edward Hough Love (1863-1940), matematikawan asal Oxford. Beliau dianugrahi Adam prize setelah menemukan model gelombang permukaan jenis ini.
Gelombang love ada juga yang memberi simbol LQ yang merupakan singkatan dari Long karena gelombang permukaan mempunyai sifat periode panjang dan Q adalah singkatan dari Querwellen, yaitu nama lain dari Love seorang Jerman yang menemukan gelombang ini. Gelombang LQ menjalar sepanjang permukaan bebas dari bumi atau lapisan batas diskontinuitas antara kerak dan mantel bumi.
Amplitudo gelombang LQ yang terbesar ada di permukaan dan mengecil secara eksponensial terhadap kedalaman. Dengan demikian pada gempa‐gempabumi dangkal amplitudo gelombang permukaann akan mendominasi.
Implikasi praktis: Amplitudo besar di permukaan berarti struktur yang duduk langsung di atas tanah akan mengalami gaya inersial horizontal yang signifikan dari Love wave. Struktur bertingkat tinggi dengan periode natural panjang (fleksibel) sangat rentan terhadap Love wave karena periode panjang Love wave dapat beresonansi dengan periode natural struktur. Jika struktur Anda berlokasi di area dengan tanah aluvial atau lembek, amplifikasi Love wave akan lebih kuat lagi, meningkatkan risiko kerusakan.
Dari hasil pengamatan gelombang permukaan ini diperoleh dua ketentuan utama baru yang menunjukkan bahwa bagian bumi berlapis-lapis dan tidak homogen. Ditemukan juga adanya perubahan dispersi kecepatan (velocity dispersion).
Karakteristik dispersi dan risiko: Dispersi kecepatan berarti gelombang dengan periode berbeda tiba di lokasi yang sama pada waktu berbeda, memperpanjang durasi getaran. Gempa yang sama dapat menyebabkan getaran di satu lokasi selama 10 detik atau 30 detik tergantung dispersi gelombang dan kondisi geologi lapisan. Durasi getaran yang lebih panjang meningkatkan energi yang masuk ke struktur dan risiko akumulasi kerusakan (fatigue). Investigasi karakteristik dispersi lokal menjadi wajib saat mendesain struktur di daerah rawan gempa untuk menentukan durasi desain yang realistis.
Fakta menyebutkan bahwa gelombang L tidak dapat menjalar pada permukaan suatu media yang kecepatannya naik terhadap kedalaman. Oleh karena itu, gelombang L dan R tidak datang bersama‐sama pada suatu stasiun, tetapi gelombang yang mempunyai periode lebih panjang akan datang lebih dahulu. Dengan kata lain gelombang yang panjang periodenya mempunyai kecepatan yang tinggi.
Gelombang seismik akan menjalar lebih cepat pada lapisan yang mempunyai nilai kecepatan lebih besar. Perbedaan lapisan bisa ditentukan juga dengan struktur batuan. Struktur batuan sungai (aluvial) atau cenderung lembek mempunyai tingkat amplifikasi gelombang permukaan cukup tinggi sehingga akan menimbulkan dampak getaran lebih kuat sekalipun lokasi kerusakan cukup jauh dari sumber gempa [3].
Amplifikasi geologi lokal—keputusan kritial: Tanah aluvial (sungai, lembek) mengamplifikasi Love wave hingga 3-5 kali lipat dibanding tanah keras atau batuan. Ini berarti struktur di daerah aluvial mengalami getaran 3-5 kali lebih kuat daripada estimasi awal dari data gempa regional. Konsekuensi: desain struktur di daerah aluvial tidak boleh menggunakan respons spektrum SNI 1726 standar, tapi harus dikalibrasi dengan investigasi geologi lokal untuk mengetahui faktor amplifikasi aktual. Jika Anda tidak melakukan investigasi ini, struktur Anda berisiko underdesign dan gagal saat gempa.
Kesimpulan dan series context: Love wave adalah gelombang permukaan terakhir dalam series edukasi gempa ini (artikel #11). Pemahaman lengkap tentang karakteristik Love wave—periode panjang, amplifikasi pada tanah lunak, dan durasi getaran panjang—melengkapi pemahaman Anda tentang semua tipe gelombang gempa (P-wave artikel #8, S-wave artikel #9, Rayleigh wave artikel #10). Dengan pengetahuan ini, Anda sekarang memahami mengapa desain tahan gempa harus mempertimbangkan respons spektrum lokal, investigasi geologi, dan periode natural struktur secara terintegrasi. Keputusan desain struktur tahan gempa harus berbasis pemahaman mendalam tentang karakteristik gelombang lokal, bukan hanya kepatuhan norma SNI 1726 secara generik.
REFERENSI
[1] Gadallah, M.R. and Fisher, R., 2009. Exploration Geophysics. Springer, Berlin.
[2] Andrei, M., 2009. Invisibility cloak to give buildings protection against earthquakes, in Geology, Inventions, World Problems
[3] Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika, 2012. Gempabumi Edisi Populer
Penulis : Dr. Ir. Heri Khoeri, MT.
Untuk memperdalam pemahaman tentang gelombang gempa dan desain struktur tahan gempa, ikuti daftar artikel lengkap dalam series berikut:
Daftar Tulisan Selengkapnya:
- Gempa Bumi
- Kekuatan Magnitudo Gempa Bumi
- Intensitas Gempa Bumi
- Penyebab Terjadinya Gempa Bumi
- Faktor Yang Mempengaruhi Besar Kecilnya Dampak Gempa Bumi
- Jenis Gempa Bumi
- Gelombang Seismik
- Gelombang Gempa Bumi Primer (P-Wave)
- Gelombang Gempa Bumi Sekunder (S-Wave)
- Rayleigh Wave
- Gelombang Cinta (Love Wave)
Konsultasi Investigasi Geologi dan Amplifikasi Lokal untuk Desain Struktur
Karakteristik Love wave dan amplifikasi geologi lokal di tanah aluvial atau lembek menentukan respons spektrum desain yang akurat. Struktur di daerah dengan tanah lunak dapat mengalami amplifikasi getaran 3-5 kali lipat, meningkatkan risiko underdesign jika hanya menggunakan standar SNI 1726 generik. Tim struktur kami dapat melakukan investigasi geologi dan seismik lokal, menganalisis faktor amplifikasi tanah, dan mengembangkan respons spektrum desain yang dikalibrasi dengan kondisi spesifik lokasi proyek Anda.
Layanan mencakup: survei geologi dan investigasi kecepatan gelombang lokal, analisis amplifikasi tanah berdasarkan profil stratigrafi, pembuatan respons spektrum lokal yang terkalibasi, dan evaluasi periode natural struktur untuk menghindari resonansi dengan Love wave dominan di lokasi Anda.
PT Hesa Laras Cemerlang
Komplek Rukan Mutiara Faza RB 1
Jl. Condet Raya No. 27, Pasar Rebo, Jakarta Timur, Indonesia
- ✉️ Email: kontak@hesa.co.id
- ☎️ Telepon: (021) 8404531
- 📱 Hotline: 081291442210 / 08118889409