ANALISIS RESPON STATIK DAN DINAMIK PADA BAGIAN BENDUNGAN URUGAN DARI BENDUNGAN MELATI

Abstract

ABSTRAK
Dalam pembangunan dan operasionalnya, bendungan dapat mengalami kerusakan. Salah satu faktor yang dapat mengakibatkan kerusakan pada bendungan yaitu gempa bumi. Kerusakan tersebut jika tidak diantisipasi dapat mengakibatkan kegagalan dan bencana yang dapat berakibat kerugian materil dan jiwa. Untuk menghindari bencana maka diperlukan perencanaan yang baik sebelum pembangunan. Respon bendungan, baik kondisi statik dan dinamik, perlu diketahui untuk mengevaluasi keamanan dari desain bendungan. Bendungan Melati direncanakan merupakan bendungan komposit dengan jenis bendungan urugan zonasi pada sisi kiri dan bendungan roller-compacted concrete (RCC) pada sisi kanan. Analisis menggunakan metode finite element dilakukan terhadap bagian bendungan urugan. Analisis respon statik secara sequential menggunakan 23 lift didapatkan adanya settlement berbentuk oval pada tengah core dengan settlement terbesar 34 cm dan displacement horizontal sebesar 8 cm menuju sisi downstream di akhir konstruksi. Pada penelitian ini digunakan rekaman akselerasi berdasarkan deaggregrasi analisis seeismic hazard untuk tiga mekanisme gempa berbeda yang kemudian dilakukan spectral acceleration amplification terhadap PGA. Berdasarkan parameter controlling earthquake digunakan gempa Tohoku dengan amplifikasi 0.8 untuk mekanisme megathrust, gempa Iwate dengan amplifikasi 2.5 untuk mekanisme patahan, dan gempa Patea dengan amplifikasi 4.3 untuk mekanisme shallow crustal. Deformasi permanen berdasarkan analisis stress redistribution pada akhir gempa didapatkan deformasi terbesar yaitu 22 cm untuk gempa Tohoku, 29 cm untuk gempa Iwate, dan 19.9 cm untuk gempa Patea. Berdasarkan analisis keamanan lereng bendungan memiliki keamanan yang sangat baik pada kondisi statik dan cukup pada kondisi dinamik. Walau demikian, faktor keamanan di sisi upstream mendekati 1 pada akhir gempa Tohoku dan Iwate dan diasumsikan tidak aman.
Kata kunci: analisis numerik, analisis respon statik, analisis respon dinamik, analisis stabilitas, Bendungan
ABSTRACT
During construction and operation, dams can experience damage. One factor that can cause damage to a dam is an earthquake. If this damage is not anticipated, it can result in failure and disaster which can result in material and life losses. To avoid such disasters, good planning is needed before construction. The response of the dam, both static and dynamic conditions, needs to be known to evaluate the safety of the dam design. The Melati dam is planned to be a composite dam with a zoned fill dam on the left side and a roller-compacted concrete (RCC) dam on the right side. Analysis using the finite element method was carried out on the embankment dam section. Sequential static response analysis using 23 lifts showed that there was an oval-shaped settlement in the middle of the core with the largest settlement of 34 cm and a horizontal displacement of 8 cm towards the downstream side at the end of construction. In this study, acceleration recordings were used based on deaggregation of seismic hazard analysis for three different earthquake mechanisms and then spectral acceleration amplification was carried out based on the obtained PGA. Based on the controlling earthquake parameters, the Tohoku earthquake was used with an amplification of 0.8 for the megathrust mechanism, the Iwate earthquake with an amplification of 2.5 for the fault mechanism, and the Patea earthquake with an amplification of 4.3 for the shallow crustal mechanism. Permanent deformation based on stress redistribution analysis showed that the largest deformation was 22 cm for the Tohoku earthquake, 29 cm for the Iwate earthquake, and 19.9 cm for the Patea earthquake. Based on the safety analysis, the dam slopes have very good safety factors in static condition and sufficient in dynamic conditions. However, factor of safety on the upstream side are close to 1 at the end of Tohoku and Iwate earthquakes which was assumed to be not safe.

Keywords: numerical analysis, static response analysis, dynamic response analysis, stability analysis, Dam