Perpustakaan Digital ITB

Indonesia merupakan negara yang memiliki risiko tinggi terhadap gempa dan tsunami karena dikelilingi oleh lempeng tektonik dan banyak patahan aktif. Hal tersebut menjadi tantangan besar terhadap bidang pembangunan infrastruktur, termasuk pembangungan jembatan. Jembatan Palu IV yang terletak di Kota Palu, Provinsi Sulawesi Tengah merupakan salah satu contoh jembatan yang runtuh akibat bencana gempabumi dan tsunami yang terjadi pada tahun 2018. Gempabumi tersebut bersumber dari Sesar Palu-Koro yang memiliki mekanisme strike-slip, dimana pada umumnya tidak dapat memicu terjadinya tsunami. Jembatan Palu IV ini kemudian dibangun kembali mulai tahun 2022 dengan struktur beton integral dan panjang total 249,4 m yang terdiri dari bentang utama dengan panjang 116 m dan 2 bentang samping dengan panjang masing-masing 66,7 m. Sehingga berdasarkan hal tersebut pada penelitian ini akan dilakukan pemodelan gempabumi dan gelombang tsunami dengan sumber gempa yang memiliki mekasisme reversefault agar dapat memicu terjadinya tsunami beserta analisis analisis kinerja terhadap desain Jembatan Palu IV. Sumber gempabumi yang akan menjadi tinjauan pada penelitian ini adalah makassar strait fault segmen north dan central yang memiliki mekanisme reversefault agar dapat memicu terjadinya tsunami. Perhitungan beban gempa berupa respon spektra di batuan dasar dilakukan menggunakan metode deterministic seismic hazard analysis (DSHA) dengan ground motion prediction equation (GMPE) mengacu kepada Peta Sumber dan Bahaya Gempa Indonesia Tahun 2017. Perambatan gelombang gempa ke permukaan dilakukan dengan 2 metode yaitu menggunakan faktor amplifikasi SNI 2833:2016 dan software Deepsoil V.7 untuk mendapatkan respon spektra di permukaan tanah. Pemodelan gelombang tsunami dilakukan menggunakan software Delft Dashboard dan Delft3D dengan skenario 2 tipe ukuran grid yaitu 100x100 meter dan 25x25 meter untuk mendapatkan propagasi gelombang yang lebih detail pada titik tinjauan. Hasil yang akan didapatkan adalah berupa ketinggian maksimum, waktu kedatangan dan kecepatan maksimum tsunami yang kemudian akan digunakan untuk mnghitung beban tsunami berdasarkan FEMA P-646 dan ASCE 7-16. Pemodelan struktur jembatan dilakukan menggunakan software MIDAS CIVIL dan untuk analisis struktur digunakan dua metode yaitu analisis linear dan non-linear time history. Pada analisis linear dilakukan pengecekan gaya dalam, interaksi aksial lentur, gaya geser dan mengidentifikan sumber beban dominan terhadap struktur jembatan. Sedangkan pada analisis non-linear time history dilakukan evaluasi level kinerja struktur berdasarkan regangan material beton dan tulangan baja (NCHRP 949), drift ratio (NCHRP 440) dan sudut rotasi (ASCE 41-17). Hasil dari pemodelan gempa diperoleh respon spektra di permukaan tanah dengan PGA 0,236 g dan 0,079 g. Kemudian pemodelan tsunami menghasilkan data ketinggian maksimum tsunami sebesar 12,67 m dengan waktu kedatangan sekitar 21,6 menit dan kecepatan maksimum tsunami 13,86 m/s. Hasil analisis linear menggambarkan bahwa gempabumi dengan sumber makassar strait fault bukan merupakan gempa dominan yang dapat terjadi karena PGA yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan PGA gempa yang terdapat di dalam Peta Sumber dan Bahaya Gempa Indonesia Tahun 2017 untuk wilayah Kota Palu. Namun beban tsunami menghasilkan gaya aksial, momen-y, P-My-Mz dan geser-z yang lebih besar dibandingkan gempa dominan. Sehingga dapat disimpulkan bahwa apabila struktur berada pada wilayah dengan risiko gempa dan tsunami yang tinggi, maka direkomendasikan untuk memperhitungkan kedua ancaman bencana tersebut di dalam perencanaan struktur agar tidak menghasilkan desain yang ‘underestimate’. Sementara itu analisis non-linear time history menghasilkan level kinerja struktur jembatan berdasarkan regangan beton, regangan tulangan baja dan drift ratio yang berada pada level fully operational, dimana hal tersebut telah memenuhi target level kinerja berdasarkan NCHRP 949 untuk jembatan kritis dengan periode ulang gempa 1000 tahun. Sedangkan berdasarkan sudut rasio, diperoleh hasil struktur jembatan berada pada level Immediate Occupancy (IO) untuk arah transversal dan Elastic-IO untuk arah longitudinal, hal tersebut juga telah memenuhi target level kinerja berdasarkan ASCE 41-17 untuk wilayah dengan kategori risiko tsunami III.