Perpustakaan Digital ITB

Dalam pembangunan dan operasionalnya bendungan dapat mengalami kerusakan. Salah satu faktor yang dapat mengakibatkan kerusakan pada bendungan yaitu gempa bumi. Kerusakan jika tidak diantisipasi dapat mengakibatkan kegagalan yang dapat berakibat kerugian materil dan jiwa. Untuk menghindari hal tersebut maka diperlukan perencanaan yang baik sebelum dilakukan pembangunan. Respon bendungan, baik untuk kondisi statik dan dinamik, perlu diketahui untuk mengevaluasi keamanan dari desain bendungan. Rekayasa kegempaan berhubungan dengan efek gempa bumi pada manusia dan lingkungannya beserta metode-metode untuk mengurangi efek tersebut. Pada penelitian ini dilakuan analisis terhadap respon statik dan dinamik dari Bendungan Melati. Bendungan Melati direncanakan merupakan bendungan komposit dengan jenis bendungan urugan zonasi pada sisi kiri dan bendungan roller-compacted concrete (RCC) pada sisi kanan. Analisis respon statik dan dinamik dilakukan pada bagian bendungan urugan. Analisis respon statik dilakukan dengan memodelkan dari kondisi in-situ pondasi, simulasi konstruksi dari bendungan, pengisian dari reservoir bendungan, hingga operasional bendungan selama lima tahun. Sedangkan analisis respon dinamik dilakukan terhadap sembilan gempa dengan tiga sumber gempa yang berbeda. Analisis statik dan dinamik dilakukan menggunakan metode finite element. Pemodelan terhadap simulasi konstruksi dari bendungan dilakukan secara sequential menggunakan 23 timbunan dengan tinggi dua meter. Pada akhir dari konstruksi didapatkan adanya settlement berbentuk oval pada tengah core dengan nilai terbesar 34 cm dan horizontal displacement sebesar 8 cm menuju sisi downstream. Pengisian dari reservoir menghasilkan adanya uplift dengan nilai tertingginya yaitu sebesar 13.6 cm. Analisis terhadap operasional bendungan tidak menghasilkan adanya displacement yang signifikan. Analisis tingkat keamanan menghasilkan nilai faktor keamanan yang sangat baik pada sisi upstream dan downstream, dengan nilai faktor keamanan 2.673 dan 1.931. Berdasarkan analisis deaggregrasi terhadap hasil probabilistic seismic hazard, didapatkan karakteristik controlling earthquake untuk sumber gempa zona benioff, shallow crustal, dan megathrust. Pada penelitian ini digunakan gempa Patea, Honshu tahun 1998, dan Honshu tahun 2004 untuk sumber gempa zona benioff, gempa Darfield, Iwate, dan Tottori untuk sumber gempa gempa shallow crustal, dan gempa Honshu 2011 dan Tohoku untuk stasiun IWT007 dan IWT010 untuk sumber gempa megathrust. Rekaman gempa kemudian dilakukan modifikasi spectral acceleration scaling terhadap peak ground acceleration dari uniform hazard spectra. Pada penelitian ini, analisis dinamik dilakukan menggunakan metode linear equivalent. Pada akhir dari gempa terdapat adanya indikasi likuefaksi pada keseluruhan model. Analisis likuefaksi menunjukan gempa Darfield menghasilkan persebaran likuefaksi terluas dan excess pore water terbesar. Analisis kestabilan menunjukan pada sisi upstream model gempa Darfield dan Tottori memiliki nilai faktor keamanan dibawah 1. Pada sisi downstream keseluruhan model memiliki nilai faktor keamanan yang tinggi. Analisis deformasi menunjukan model gempa Darfield, Tottori, dan Tohoku stasiun IWT007 menghasilkan displacement tinggi. Perbandingan berbagai ground motion parameters menunjukan adanya korelasi secara linear dan eksponensial antara displacement dengan meningkatnya parameter. Analisis korelasi menunjukan parameter maximum velocity sustained maximum velocity, dan Housner intensity memiliki nilai koefisien determinasi yang tinggi. Perbandingan terhadap spectral response dari rekaman gempa menunjukan rekaman dengan spectral acceleration yang cenderung tinggi pada periode sedang hingga tinggi menghasilkan displacement yang lebih besar dibandingkan dengan rekaman dengan nilai spectral acceleration yang tinggi pada periode rendah. Kombinasi terhadap intensitas dari ground motion dan spectral response menjadi faktor yang berpengaruh terhadap displacement dan kestabilan bendungan.