Untuk menilai apakah sebuah jembatan aman, nyaman dan siap digunakan, perlu dilakukan uji beban dinamik. Uji ini mengukur parameter dinamik seperti frekuensi, rasio redaman, kekakuan dan pola getar yang didapat dari analisis modal operasional data percepatan.
Data percepatan direkam dari 6 (enam) accelerometer yang terpasang di jembatan saat beroperasi. Setiap sensor memberikan frekuensi alami mode pertama yang dihitung dengan transformasi fourier dari data waktu ke data frekuensi.Kemudian, frekuensi jembatan, rasio redaman dan mode shape dihitung dengan Stochastic Subspace Identification, SSI.
Jembatan dinyatakan layak jika hasil uji sesuai dengan teori. Data teori berasal dari data teknis perencanaan.
Hasil uji menunjukkan frekuensi alami 3,227 Hz, sedangkan teori 3,162 Hz. Ini artinya kekakuan jembatan lebih baik dari teori. Rasio redaman 3,646% juga menunjukkan beton dalam kondisi baik karena berada di antara 2-5%. Mode shape 1, 2 dan 3 hampir sama dengan teori, tetapi frekuensinya lebih tinggi. Frekuensi mode 1, 2, dan 3 adalah 3,227 Hz, 22,073 Hz dan 44,022 Hz, sedangkan teori 3,162 Hz, 12,168 Hz dan 25,525 Hz.
Dengan berbekal acuan tersebut di atas, sebuah jembatan dapat aman, nyaman dan laik untuk difungsikan.
PT. Hesa Laras Cemerlang pada tahun 2023 dipercaya untuk melaksanakan pengujian jembatan baru sebelum difungsikan (open traffic) untuk publik.
Jembatan persimpangan underpass bekambit merupakan jembatan yang memiliki bentang sepanjang 30 m, dengan lebar 10 m. Di jembatan tersebut terdapat 6 buah girder komposit, yang mana hal ini merujuk pada standard jembatan gelagar komposit A30 yang dikeluarkan oleh Direktorat Jenderal Bina Marga.
Berdasarkan hasil pengujian jembatan yang dilaksanakan oleh PT. Hesa Laras Cemerlang pada tahun 2023, maka disusunlah sebuah jurnal ilmiah dengan judul :
“Uji Beban Dinamik Dan Analisis Modal Operasional Jembatan Baja Komposit Underpass Bekambit”
Jurnal tersebut diterbitkan oleh Jurnal Ilmiah Dinamika Rekayasa, sebuah media jurnal milik Fakultas Teknik Universitas Jenderal Soedirman. Anda dapat membaca jurnal yang telah terbit tersebut disini : Link Jurnal
Respons dinamis jembatan saat digunakan perlu diukur untuk mengetahui parameter dan karakteristik mode dinamisnya. Informasi ini sangat penting untuk menilai kondisi jembatan dan menentukan kelaikan fungsinya, selain dari investigasi lain seperti pengamatan visual, non destructive test, uji beban statik atau lainnya.
Data yang dianalisis adalah data percepatan getar yang direkam dengan accelerometer saat jembatan digunakan. Jumlah accelerometer yang banyak dan tepat akan membuat analisis lebih kompleks dan akurat. Analisis ini juga bisa digunakan untuk mengawasi perubahan karakteristik mode getar seiring waktu, jika pengujian dilakukan secara teratur. Hal ini bermanfaat untuk menentukan langkah-langkah preservasi yang perlu dilakukan.
Uji beban dinamik adalah pengujian alternatif untuk mendapatkan respons struktur terhadap beban yang bekerja di atasnya dengan waktu pengujian yang lebih singkat dibandingkan uji beban statik, namun tetap akurat.
OMA bertujuan untuk mengetahui frekuensi alami, pola getaran, dan faktor redaman dari struktur tanpa mengintervensi operasinya. Hal ini tidak sama dengan EMA (experimental Modal Analysis) yang dilakukan dengan menggetarkan struktur menggunakan sumber getaran buatan.
Model modal struktur bukan tujuan akhir. Hasil OMA bisa diadopsi untuk berbagai aplikasi yang signifikan. Parameter dinamik yang didapat berupa frekuensi getar, redaman dan pola getar akan digunakan untuk identifikasi kapasitas beban, tingkat keutuhan dan tingkat kerusakan jembatan.
Kekakuan dan keutuhan struktur dapat diukur dengan frekuensi. Perubahan periodik dalam parameter dinamis menunjukkan hubungan kondisi struktural dengan tingkat laju kerusakan. Uji getar digunakan untuk menilai kondisi berbagai tipe jembatan beton bertulang, beton prategang, rangka baja dan gelagar komposit.
OMA mengetahui frekuensi, bentuk modal, dan faktor redaman struktur dengan algoritma Stochastic Subspace Identification, SSI, yang berdasar pada tiga asumsi: i) sistem berperilaku dalam rentang linier, ii) sistem adalah invarian waktu, dan iii) eksitasi input adalah realisasi dari proses stokastik dengan perilaku Gaussian white noise dan tidak berkorelasi dengan respon sistem. Algoritma ini untuk menghindari perkiraan yang bias.
Teknik Stochastic subspace identification, SSI telah teruji dapat diandalkan untuk identifikasi modal, diantaranya untuk pemantauan online sistem suspensi kendaraan kereta api (Bogie Y25), dimana SSI digunakan untuk mengetahui frekuensi alami dari mode-mode sistem suspensi, jembatan jalan raya dan kereta api, jembatan pejalan kaki, aplikasi industri, dalam infrastruktur sipil dan dalam identifikasi dinamis bangunan bersejarah dan aplikasi lainnya
Anda dapat meneruskan membaca artikel tentang Pengujian Jembatan Baja Komposit | Dynamic Loading Test dan OMA dalam jurnal yang telah kami tuliskan linknya di bagian tengah halaman ini.
Terima Kasih