TESIS. Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung. Oleh YUHANAS NIM :

Transkripsi

1 IDENTIFIKASI KERUSAKAN BALOK BETON BERTULANG MENGGUNAKAN DATA RAGAM GETAR DENGAN METODA PENYESUAIAN PARAMETER KERUSAKAN TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh YUHANAS NIM : Program Studi Rekayasa Struktur INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2004

2

3 ABSTRAK IDENTIFIKASI KERUSAKAN BALOK BETON BERTULANG MENGGUNAKAN DATA RAGAM GETAR DENGAN METODA PENYESUAIAN PARAMETER KERUSAKAN Oleh YUHANAS NIM : Karakteristik dinamik suatu struktur yang terdiri atas frekuensi eigen dan ragam getar bersifat unik. Struktur yang tidak rusak memiliki karakteristik dinamik yang berbeda dengan struktur yang telah mengalami kerusakan. Keunikan sifat karakteristik dinamik menjadi dasar pengembangan identifikasi kerusakan berbasis dinamik. Identifikasi kerusakan menggunakan data ragam getar merupakan salah satu teknik identifikasi yang berada dalam lingkup kajian identifikasi kerusakan berbasis dinamik. Prinsip dasar metoda ini adalah penyusunan suatu persamaan kerusakan yang melibatkan ragam getar struktur rusak dan struktur rusak, matriks massa, dan matriks kekakuan menjadi suatu sistem persamaan linear (kajian dibatasi dalam lingkup kerusakan linear) sehingga dapat diselesaikan secara matematis dengan metoda penyelesaian sistem persamaan linear. Ragam getar pada tesis ini diperoleh melalui metoda penyesuaian parameter kerusakan yaitu mendefinisikan variasi kekakuan elemen sebagai fungsi yang mengandung suatu parameter kerusakan. Penyelesaian sistem persamaan kerusakan menggunakan metoda Moore-Penrose pseudoinvers dan nonnegative least squares. Terdapat dua kasus yang ditinjau yaitu balok simulasi dan balok UKL. Pada kasus kedua, karakteristik dinamik hasil analisis model diverifikasi dengan data pengukuran yang dilakukan peneliti dari UKL. Penerapan metoda penyesuaian parameter kerusakan dan kedua metoda penyelesaian persamaan terhadap kedua kasus memberikan basil yang memuaskan dengan diperolehnya solusi konvergen berupa lokasi kerusakan dan derajat kerusakan. Kata kunci : identifikasi, frekuensi, ragam getar, parameter kerusakan, Moore-Penrose pseudo inverse, nonnegative least squares.

4 ABSTRACT DAMAGE IDENTIFICATION OF REINFORCED CONCRETE BEAM USING MODE SHAPES WITH DAMAGE PARAMETER UPDATING METHOD Oleh YUHANAS NIM : Dynamic characteristic of a structure which consists of eigen frequencies and vibration mode shapes is unique. Undamaged structures have different characteristic from the damaged ones. This unique characteristic becomes a basic idea for dynamic-based damaged identification technique. Damaged identification using mode shapes is one of dynamic-based identification technique. The basic principle of this method is to arrange a damaged equation using damaged and undamaged mode shapes, mass matrix, and stiffness matrix become a linear equation system (study limited in linear damage scope) so that it can be solved mathematically with solving method of linear equation system. Mode shapes on this thesis are obtained through of damage parameter updating that is defining variation of stiffness element as some function consists of a damage parameter. The damaged equation is solved with Moore-Penrose pseudo inverse method and non-negative least-squares method. There are two evaluated cases they are simulation beam and UKL-beam. On the second case, dynamic characteristic resulted from model analysis is verified with measurement data of UKL researcher. Applying of damage parameter updating method and both equation solving method to both cases give satisfying result, convergent solution in the form of damage location and damage degree are found. Keywords : identification, frequency, mode shapes, damage parameter, Moore-Penrose pseudo inverse, nonnegative least-squares

5

6

7

8

9

10