PERFORMANCE BASED DESIGN ANALYSIS PADA PERILAKU NON LINEAR STRUKTUR PILAR JEMBATAN LAYANG AKIBAT BEBAN STATIK DAN DINAMIK GEMPA KUAT TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh ASNUL NARFIS NIM : 250 02 102 Program Studi Rekayasa Struktur PROGRAM PASCA SARJANA DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2005
ABSTRAK PERFORMANCE BASED DESIGN ANALYSIS PADA PERILAKU NON LINEAR STRUKTUR PILAR JEMBATAN LAYANG AKIBAT BEBAN STATIK DAN DINAMIK GEMPA KUAT Oleh ASNUL NARFIS NIM : 250 02 102 Perkembangan desain bangunan tahan gempa saat ini mengalami penilaian yang lebih rinci, yaitu perubahan dari penilaian "kekuatan" & "daktilitas" menjadi "kinerja". Para ahli struktur menyadari bahwa keamanan dan kesalamatan bangunan tidak hanya bergantung pada tingkat kekuatan tapi juga pada tingkat deformasi dan energi terukur pada kinerja struktur, kinerja struktur yang diukur pada deformasi struktur dengan beban gempa kuat sudah mulai diperhitungkan diawal perencanaan sebagai kriteria yang dikenal sebagai "Desain Berbasis Kinerja (Performance Based Design)" yang sudah dikenal menggunakan desain awal sebagai pendekatan gaya. Penilaian struktur tahan gempa tidak hanya kekuatan dan daktilitas saja, tapi juga dmilai dari kinerja bangunan saat gempa, ATC-40 menggunakan metode spektrum kapasitas untuk menilai kinerja struktur terhadap gempa kuat. Tesis ini merupakan studi aplikasi Performance Based Design dalam memperkirakan kinerja struktur dibawah pengaruh gempa kuat serta perbandingannya terhadap hasil analisis dinamik inelastik. Analisis struktur berbasis kinerja adalah suatu metoda analisis linear statik ekivalen yang disederhanakan, penerapan prosedur ATC-40 untuk analisis struktur berbasis kinerja dengan derajat kebebasan tunggal untuk beberapa model struktur yg menggunakan respon spektra gempa kuat mempunyai perbedaan dengan analisis dinamis. Peristiwa gempa merupakan peristiwa dinamik, maka teknik analisis yang sesuai untuk menganalisis perilaku dinamik suatu struktur adalah Analisis Dinamik Non-linear (Time History Analysis), namun dalam analisis sangat rumit dan membutuhkan waktu yang lama, pilihan metoda analisis yang lebih sederhana adalah Analisis Statik Non-linear (Pushover Analysis). Parameter perilaku struktur basil analisis pushover yang akan ditinjau adalah displacements, daktilitas struktur, mekanisme plastis, kurva kapasitas, kemudian hasil analisis dibandingkan dengan hasil yang didapat melalui analisis dinamik non-linear, kesimpulan diambil berdasarkan perbandingan basil kedua metode diatas dan perilaku struktur tersebut akibat beban gempa kuat. Kata kunci : Pilar, perpindahan, daktilitas, mekanisme sendi plastis, kapasitas, titik kinerja, tingkatan kinerja, analisis pushover.
ABSTRACT PERFORMANCE BASED DESIGN ANALYSIS AT BEHAVIOR NON LINEAR PIER OF BRIDGE HIGHWAY STRUCTURE DUE TO STATIC AND DINAMIC LOAD MAJOR EARTHQUAKE By ASNUL NARFIS NIM : 250 02 102 The Development of earthquake resistance design of structure in the last decade has been critically changing from "Strength" and "Ductility" to became "Performance", Structural Engineers realize that structural safety does not merely depend on the quantitative strength but it also depends on the performance based ductility demand and energy dissipation involving the corresponding major earthquake. Performance Based Design(PBD) primarily on ductility demand under major earthquake has been considered as a criterion for measuring safety of a structure. The implementation of PBD as a basic design generally using lateral inertia forces induced displacement ductility demand when structures undergo plasticity. Strength and Ductility are not the only criteria of earthquake resistance design of structure but also performance criteria, ATC-40 uses capacity spectrum method to estimate performance of the structure to earthquake. This thesis is a study about Capacity Spectrum methode in estimating structure's performance under influence of strong ground motion and its comparison to Dynamic Non-linear Analysis result. To Simplify the problem of in-elastic time history analysis performance based seismic analysis is developed, The Performance Based Design is an equivalent static analysis to assess the in-elastic response of structure during large seismic loading, the PBD as required in ATC-40 has been implemented to study the accuracy of the methode for a single degree of freedom system under several model response, result show that the level of discrepancy is compared to dynamic responses. An earthquake is a dynamic motion, then analysis tecnique that are compatible to analyze the dynamic response on a structure is non-linear dynamic analysis, however in the applications this analysis is very complicated and not feasible in practicular structure. A simpler option to estimate strength capacities and deformation demands is the non-linear static pushover analysis. Results obtained from the pushover analysis are displacements, ductility, plastic mechanism, behaviour, capacity curve then this results are compared with the results obtained from non-linear dynamic analysis,conclusions based on comparison of the two analysis. Key words : Pier, displacement, ductility, plastic mechanism, capacity, performance point, performance level, pushover analysis.