English (United Kingdom)

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/featured_content/oa?rat=en

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/highlighted_journal/

Global: Zendy Plus annual

Presents the access of premium content as premium feature

Premium Content

Presents the keyphrase highlighting as premium feature

Keyphrase Highlighting

Presents the summarisation as premium feature

Summarisation

Insights

Presents the pdf analysis as premium feature

PDF Analysis

Presents the zaia usage as premium feature

ZAIA

Global: Zendy Tools annual

Global: Zendy Free Plan

Global: Zendy Tools monthly

Global: Zendy Plus monthly

Experimental analysis (wind tunnel test) of long span bridge designs mostly perform in sectional or full model test, both has its good and weak points. The sectional model test is more popular to apply in many long span bridges aerodynamic analysis, eventhough the full model test should also be tested later on. Therefore the sectional model test can be regarded as a basic or starting step to the analysis of a long span bridge aeroelasticity. The following paper will describe several important aspects of sectional model test and its benefit. A case study will also be included to give a comprehensive figure of a sectional model test processes. As conclusion, the sectional model test can provide the whole basic aeroelastics parameters which is required by the bridge designer. Keywords, Long-span bridge design, Structural dynamics, Vibration, Aeroelastic, Aerodynamics, Wind tunnel testing Diterima (received) : 18 April 2016, Direvisi (reviewed) : 10 Mei 2016, Disetujui (accepted) : 15 Juni 2015 PENDAHULUAN Jembatan bentang panjang adalah jembatan yang menjadi fleksibel karena bentangannya yang panjang. Rasio panjang terhadap lebar dek (slenderness ratio) tinggi atau strukturnya biasanya menggunakan penyangga kabel. Karena itu struktur jembatan bentang panjang menjadi sensitif terhadap beban angin (aerodynamic loads) dibanding beban gempa (seismic loads) 1, 18,20). Dalam beberapa hal, struktur jembatan bentang panjang juga memiliki karakteristik yang sama dengan sayap pesawat terbang. Perbedaannya yang mendasar, struktur jembatan mirip batang berpenumpu M.P.I. Vol.10, No 2, Agustus 2016, (71 86) 72 ISSN 1410-3680 sederhana (simply supported beam) sedangkan sayap pesawat terbang adalah cantilever beam. Uji terowongan angin berperan besar dalam verifikasi rancangan jembatan bentang panjang. Tanpa melalui uji terowongan angin, pembangunan jembatan bentang panjang memiliki resiko kerusakan yang sederhana dan berulang sampai yang sekaligus fatal menghancurkan. Pada keadaan tertentu yang disebut kecepatan angin kritis, struktur jembatan bentang panjang dapat mengalami keadaan tak-stabil aeroelastik, baik yang temporer mengganggu seperti resonansi dengan fluktuasi aliran udara (vortex), maupun yang fatal menghancurkan seperti flutter. Penggunaan model dalam analisis eksperimental aeroelastik jembatan bentang panjang, mulai dikenal ketika terjadi kehancuran jembatan Tacoma Narrow 1940. Pada waktu itu Jembatan Tacoma Narrow dianalisis dengan model penuh (full model) maupun model seksional. Namun kemudian sectional-model menjadi lebih populer penggunaanya karena dapat memberikan pula parameter yang dihasilkan model penuh, disamping praktis, ekonomis dan dapat dibuat dengan skala lebih besar. Pada uji model-penuh, model mereplika bentuk geometri dalam 3 dimensi, begitupula karakteristik dinamika struktur dan aliran anginnya dibuat dalam 3 dimensi. Sehingga dapat dikatakan bahwa model mereplika hampir semua elemen-struktur dari jembatan bentang panjang, termasuk aliran angin sekitarnya yang bergerak dalam 3 Derajat Kebebasan (DOF degree of freedom). Pada model seksional, bentuk geometri maupun dinamika strukturnya mereplika gerakan potongan dek bagian tengah bentangan jembatan secara 2 DOF, termasuk aliran anginnya yang dibatasi pada 2 dimensi. Sebagai ilustrasi ditunjukkan tipikal pemasangan model uji seksional di Gambar 1 dan model uji penuh di Gambar 2. Gambar 1. Tipikal Uji Model Seksional (Sectional Model) Gambar 2. Tipikal Uji Model Penuh (Full Model) Kini banyak ahli aerodinamika jembatan yang menyarankan bahwa apabila tujuan perencana hanya ingin mengetahui kecepatan kritis resonansi dan flutter maka uji model penuh dapat diabaikan. Uji model penuh sangat diperlukan apabila menghadapi kondisi berikut ini : a) Adanya efek angin turbulen, sehingga terjadi gerakan acak pada dek jembatan dan mampu merubah karakteristik stabilitas jembatan , dan; b) Ditemukan fenomena khusus yang tidak lazim terjadi, misalnya defleksi lateral relatif besar pada jembatan dengan bentangan sangat panjang 14) Aspek lain yang terkadang dipertanyakan ketika menguji model jembatan seksional adalah jenis angin yang digunakan di terowongan angin. Karena angin alam adalah angin yang tak beraturan berbeda dengan angin di terowongan angin yang uniform dan tingkat turbulensinya yang rendah (smooth). Sekalipun pada dasarnya angin di dalam terowongan angin dapat diatur sebagai angin smooth (jarang terjadi di alam) atau angin turbulen (terjadi di alam). Pengalaman menunjukkan bahwa dalam angin smooth, fenomena ketakstabilan aeroelastik lebih tegas terlihat. Sedangkan dalam aliran dengan tingkat turbulensi tinggi, fenomena ketakstabilan sering tertutup oleh osilasi random struktur yang naik secara gradual dengan naiknya kecepatan angin. Untuk itu, kini di LAGG (Laboratorium Aero-Gas dinamika dan Getaran), lebih banyak dilakukan uji model seksional dengan angin smooth. Gambar 3 menunjukkan Terowongan Angin ILST, dengan dimensi-nya ditunjukkan di Gambar 4. Metoda Uji Model Seksional Dek sebagai Dasar Analisis Aeroplastik Jembatan Bentang Panjang (Fariduzzaman)  ISSN 1410-3680 73 Gambar 3. Tampak Depan Terowongan Angin ILST Gambar 4. Dimensi dan Sketsa ILST Dengan demikian, secara nasional Indonesia telah mampu menguji struktur jembatan bentang panjang, dengan tersedianya fasilitas terowongan angin ILST di PUSPIPTEK Serpong dan keahlian sumber daya manusia yang memadai . BAHAN DAN METODA Studi Kasus Sebagai laboratorium aero-dinamika, lebih dari 10 jembatan bentang panjang Indonesia telah di uji dan di analisis di LAGG menggunakan terowongan angin ILST (Indonesian Low Speed Tunnel). LAGG kini menjadi satu-satunya operator terowongan angin di Indonesia yang dapat melakukan pengujian jembatan bentang panjang sesuai dengan Peraturan Menteri Pekerjaan Umum no. 448 / KPTS / M / 1995 tentang Klasifikasi dan Kualifikasi Laboratorium Pengujian Bidang Pekerjaan Umum yang minimal harus memiliki spesifikasi laboratorium uji angin sebagai berikut: o Panjang : 60 m (1 sirkulasi pada sumbu tengah) o Panjang : 10 m (dimensi maksimum) o Tinggi diatas tanah min : 5.5 m o Kecepatan angin : 10 – 100 m/s o Berat model : 25 kg Sebagai studi kasus, pengujian terowongan angin diambil dari suatu analisis desain jembatan bentang panjang yang akan dibangun di Propinsi Papua. Gambaran jembatan untuk studi kausu ditunjukkan pada Gambar 5. Jembatan adalah jenis Jembatan Gantung (Suspension Bridge) dengan model terowongan anginnya menggunakan skala perkecilan 1:40, atau n = 40. Sehingga dapat dibuat perbandingan spesifikasi geometri antara model dan struktur sebenarnya seperti ditunjukkan di Tabel 1. Tabel 1. Perbandingan Dimensi (Skala model 1:40) Ltotal Bdek Ddek Hdek-

METODA UJI MODEL SEKSIONAL DEK SEBAGAI DASAR ANALISIS AEROELASTIK JEMBATAN BENTANG PANJANG