Pengaruh frekwensi alami struktur dek pada resonansi kabel dari jembatan-kabel (Model eksperimen)

TUASUUN, Septo Chrisoffel, Prof. Ir. Hrc. Priyosulistyo, M.Sc.,Ph.D

2010 | Tesis |

Getaran adalah gerak bolak-balik atau gerakan yang terjadi pada benda/elemen secara bolak-balik melalui jalur tertentu yang akan kembali lagi ke kedudukannya pada selang waktu tertentu. Gerakan dapat berupa beraturan secara kontinyu maupun tidak beraturan yang dipengaruhi oleh beban desakan/paksa sinustiodal dan beban bebas (impuls load test/free vibration). Untuk menjelaskan kelayakan struktur jembatan kabel dalam masa layanan, perlu dilakukan pengukuran getaran pada kabel sebagai bahan elavuasi. Dari hasil pengukuran getaran dapat diketahui frekwensi alami dari masing – masing elemen kabel melalui transformasi cepat fourier yang mengubah getaran dalam basis waktu ke dalam basis frekwensi. Penelitian dilakukan untuk mengidentifikasi frekwensi alami kabel dan dek serta pengaruhnya terhadap resonansi kabel dari jembatan kabel. Dalam penelitian digunakan benda uji yang menyerupai struktur jembatan kabel. Benda uji dibuat dari ; dua batang baja kotak ukuran 25 x 25 mm, dengan panjang 1000 mm sebagai idealisasi dek jembatan dan panjang 350 mm sebagai idealisasi pilon jembatan, kedua saling tegak lurus. Sedangkan plat baja ukuran 24,1 x 2,65 mm yang unjungnya bertumpu di puncak pilon, dan ujung lainnya di dek sebagai idealisasi kabel. Benda uji dibebani massa m1 di unjung dek (titik pertemuan kabel dan dek) dan massa m2 di tengah bentangan dek. Benda uji mendapatkan perlakuan variasi massa m1 dan m2, serta perlakuan getaran bebas dan getaran paksa. Dari hasil penelitian didapatkan bahwa jika bertambah massa, maka bertambah pula tegangan dan frekuensi alami kabel serta berkurangnya ratio redaman selama kabel masih bersifat elastik. Benda uji yang dibebani massa m1 = 40 kg dan massa m2 = 0,967 kg menghasilkan frekwensi alami kabel 26,471 Hz dan frekwensi alami dek 50,980 hz (ω1 = 0,5ω2). Pada saat ω2 (fungsi dek) = 2 ω1 (fungsi kabel), kabel mengalami resonansi maksimum. Resonansi alami ini terjadi pada saat frekwensi eksternal sebesar 26,245 Hz (ω1 = ϖ). Resonansi juga dapat terjadi pada kabel bila digetarkan dengan besar frekwensi eksternal 26,245 Hz (ω1 = ϖ) saat frekwensi alami kabel tidak sama dengan setengah frekwensi alami dek (ω1 ≠ 0,5ω2), namun resonansi yang di hasilkan lebih kecil.

The vibration is roundtrip or motion movement which occurs on objects or elements from one side to another in a particular way, returned to his position at specified intervals. Movement can be regular or irregular continuously influenced by the impuls load test/free vibration. To explain the viability of a jumper wire during service, should be measured as the vibration in the elavuasi cable material. The results of measurements of vibration to know the natural frequency of each - each element of the cable through the fast Fourier transform vibrations at the base of time in the frequency of database changes. The study was conducted to identify the natural frequency of the cable and cover and its influence on the resonance of bridge cable cables. The study used samples that resemble the structure of jumper cables. Samples are made up of: two bars steel size of 25 x 25 mm, with a length of 1000 mm, as an idealization of the 350 mm long as an idealization of the bridge tower and the bridge deck box perpendicular both together. While the size of 24.1 x 2.65 mm unjungnya steel plate resting on the top of the Tower, and the other on the deck as the idealization of cables. Test mass m1 joint cable and dek, mass m2 on the average cover stretch object. Copies given preferential treatment variation of mass m1 and m2, as well as free treatment vibration and forced vibrations. From the results, that if the increase in mass, also increases stress and natural frequency and damping ratio is reduced to the cable wires are still elastic. The specimen bears a mass m1 = 40 kg and m2 = 0.967 kg mass produce the natural frequency of 26.471 Hz natural frequency of the cable and deck 50.980 Hz (ω1 = 0,5ω2). At ω2 (deck function) = 2 ω1 (cable function), cables have maximum resonance. This natural resonance occurs when the external frequency 26.245 Hz (ω1 = ϖ). Resonance can also occur in the cable when it vibrates with large external frequency 26.245 Hz (ω1 = ϖ) when the cable natural frequency is not equal to half the natural frequency of the deck (ω1 ≠ 0,5ω2), but the resulting resonance is smaller.

Kata Kunci : Frekuensi alami kabel,Resonansi kabel,Jembatan kabel, Natural frequency cable, Resonance cable, Cable-stayed bridge