Pembangunan jembatan pada umumnya dibangun menghindari jalur sesar aktif. Hal
itu akan semakin sulit dihindari karena Indonesia memiliki 295 titik sesar aktif
berdasarkan Peta Gempa 2017. Sesar aktif memberikan resiko gempa yang lebih
tinggi akibat pergerakan spasial yang dapat berpotensi merusak struktur termasuk
pergerakan tektonik permanen sepanjang sesar. Standar perencanaan jembatan
terhadap beban gempa akibat sesar aktif belum diatur secara detail pada SNI
2833:2016. Efek dari sesar aktif terhadap desain jembatan belum banyak dipelajari.
Pengaruh dari sesar aktif pada studi ini dilihat dari sisi pembuatan respons spektra
di permukaan dan pengaruhnya terhadap desain struktur jembatan integral. Respons
spektra di permukaan tanah dibuat dengan melakukan site specific response
analysis untuk melihat secara seksama pengaruh gempa akibat sesar aktif terhadap
respons struktur. Dalam pembuatan respons spektra tersebut terdapat directivity
effect yang disebabkan oleh perambatan gelombang gempa akibat sesar aktif.
Directivity effect ini menyebabkan adanya peningkatan akselerasi spektral untuk
gelombang gempa yang menjalar tegak lurus dari bidang sesar. Ground motions
akibat sesar aktif memiliki karakteristik pulse pada gelombang gempanya. Saat
gelombang gempa dengan efek pulse melanda, terjadi lonjakan energi yang tajam
dan intensitas tinggi dalam waktu yang sangat singkat.
Penelitian ini dilakukan pada Jembatan Palu 4 dengan struktur jembatan beton
integral memiliki bentang utama sepanjang 116 m dan 2 bentang samping masingmasing
sepanjang 66,7 m. Jembatan tersebut berada di dekat Sesar Palu Koro.
Penelitian ini akan melihat efek dari gelombang gempa akibat pergerakan Sesar
Palu Koro terhadap respons spektra di permukaan tanah dengan metode site specific
response analysis dan pengaruhnya terhadap desain Jembatan Palu 4 dari sisi
analisis linear dan nonlinear. Site specific response analysis dilakukan dengan
memperhitungkan directivity effect yang terjadi. Evaluasi struktur jembatan dari sisi
linear dengan analisis repons spektra yang meliputi pemeriksaan diagram interaksi
kolom pada pier dan gaya gesernya dan untuk analisis non-linear akan dilakukan
Non-Linear Time History Analysis dengan memperhitungkan ground motions yang
mengandung efek pulse untuk selanjutnya dievaluasi terhadap kriteria level kinerja
jembatan sesuai dokumen NCHRP 440 dan 949. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa respons spektra di permukaan akibat
directivity effect memiliki perbedaan tergantung dari arah penjalaran gelombang
gempa tersebut. Respons spektra di permukaan pada arah penjalaran sejajar dengan
bidang sesar (Fault Parallel) memiliki puncak percepatan di periode tinggi dan
periode puncak yang panjang. Hal demikian juga terlihat pada respons spektra di
permukaan untuk arah penjalaran gelombang gempa tegak lurus terhadap bidang
sesar (Fault Normal) tetapi respons spektra arah tegak lurus bidang sesar
mengalami kenaikan akselerasi spectral pada periode di atas 1 detik sebesar 27-
39.7% akibat directivity effect. Hasil analisis respons spektra pada struktur
Jembatan Palu 4 menunjukkan pengaruh directivity effect tidak signifikan terhadap
respons struktur jembatan. Hal ini disebabkan karena periode fundamental dari
Jembatan Palu 4 sebesar 0.515 detik sedangkan directivity effect baru terjadi pada
periode lebih dari 1 detik. Hasil Non-Linear Time History Analysis memperlihatkan
struktur jembatan mengeluarkan respons struktur maksimum dalam hal regangan
dan drift saat pulse terjadi. Evaluasi terhadap kriteria level kinerja jembatan
terhadap dokumen NCHRP 440 dan 949 dalam aspek drift ratio dan regangan
menunjukkan struktur Jembatan Palu 4 masih dalam batas fully operational setelah
gempa terjadi.