Perpustakaan Digital ITB

Jembatan kereta api menerima pembebanan bergerak secara berulang yang menimbulkan respons dinamik dengan karakteristik yang bergantung pada kendaraan, kecepatan operasi, dan kondisi struktur. Pemodelan terdahulu pada Jembatan Cikubang masih terbatas pada satu segmen dan belum mengintegrasikan pilar penyangga secara eksplisit. Penelitian ini bertujuan mengembangkan model interaksi dinamik antara kereta dan jembatan inverted arch tiga segmen yang mencakup pilar penyangga serta menganalisis perubahan respons akibat variasi kecepatan dan penurunan kekakuan struktur. Model jembatan dan pilar dibangun menggunakan metode elemen hingga pada ANSYS, direduksi menjadi flexible subsystem, kemudian diintegrasikan dengan model kereta pada Universal Mechanism. Perubahan kondisi struktur direpresentasikan melalui pengurangan ketebalan web dan flange sebesar 10%, 30%, 50%, dan 70%. Simulasi dilakukan pada kecepatan 10, 87, dan 120 km/jam. Respons yang dianalisis meliputi defleksi vertikal, percepatan vertikal, spektrum Fast Fourier Transform (FFT), serta frekuensi dominan berbasis Short-Time Fourier Transform (STFT). Hasil menunjukkan bahwa model memiliki karakteristik dinamik yang wajar, dengan frekuensi modal vertikal pertama sebesar 11,971 Hz pada jembatan tepi sebagai jembatan segmen pertama dan ketiga dan 12,760 Hz pada jembatan tengah sebagai jembatan segmen kedua. Defleksi pada arah vertikal meningkat secara konsisten terhadap penurunan kekakuan, dengan kenaikan kondisi kerusakan jembatan tertinggi terhadap kondisi tanpa kerusakan jembatan sekitar 39-62%, sedangkan percepatan menunjukkan respons yang tidak monoton dan dipengaruhi kondisi transisi antar-bentang. Analisis FFT dan STFT menunjukkan kecenderungan pergeseran frekuensi dominan dari sekitar 8-9 Hz menuju 6-7 Hz pada kondisi kerusakan jembatan berat. Hasil ini menunjukkan bahwa kombinasi respons waktu dan frekuensi dapat memberikan indikator yang lebih komprehensif untuk mengevaluasi sensitivitas struktur terhadap perubahan kekakuan.