PENGARUH “FLUID-STRUCTURE INTERACTION” PADA RESPON DINAMIK STRUKTUR PLATFORM LEPAS PANTAI

HY. FREDO FERDIAN, Prof. Ir. Bambang Suhendro, M.Sc., Ph.D.

2013 | Skripsi | TEKNIK SIPIL

Bangunan platform lepas pantai merupakan salah satu struktur yang mengalami pengaruh lingkungan yang tidak dapat diprediksi dengan tepat. Suatu struktur yang bergetar di darat, tentunya akan memiliki getaran yang berbeda ketika struktur tersebut berada di laut. Tugas akhir ini dilakukan untuk meninjau perbedaan respon struktur yang terjadi karena pengaruh air laut tersebut. Air laut dimodelkan sebagai added mass yang akan mempengaruhi parameter dinamik struktur. Data struktural dan lingkungan yang digunakan mengacu pada tugas akhir yang sudah pernah dilakukan, namun belum memperhitungkan air laut sebagai variabel yang mempengaruhi respon struktur. Analisis dilakukan menggunakan metode elemen hingga dengan program bantu SAP 2000. Verifikasi analisis perhitungan program dilakukan agar metode dan pemodelan yang dilakukan cukup akurat. Analisa kapasitas struktur dan peninjauan letak virtual fixity point juga dilakukan untuk memberi gambaran mengenai kondisi eksisting struktur. Hasil analisis menunjukkan bahwa air laut mampu mengurangi respon dinamik secara signifikan (RMS value = 58.79 % , untuk beban gelombang, pada titik dan sumbu tertentu) . Besaran nilai pasti untuk melihat seberapa besar air laut mengurangi respon dinamik struktur tidak dapat ditentukan karena terdapat interaksi antara air laut dengan konfigurasi struktur yang ada dan berbeda pada setiap bagiannya. Untuk peninjauan beban gempa, hasil analisis menunjukkan bahwa struktur terendam memiliki displacement yang lebih besar dari struktur tidak terendam (303.60 %, untuk damping ratio, pada titik dan sumbu tertentu). Untuk peninjauan letak virtual fixity point, dari total kedalaman fondasi tiang -150 m, didapatkan pada kedalaman -10 m terhadap mudline.

Offshore platform structures are considered to be structures having relative more complex and unpredictable environmental action. Vibration of structures in land is certainly different from vibration of structures in ocean. This final project conducted to study about dynamic responses because of platform structure subject to offshore environment. The sea water around structure is modelled as added mass that would effect dynamic parameter of the structure. Structural and environment data were taken from previous final project which had not considered the effect of sea water in the dynamic analysis. Finite element method was employed to analyze the offshore structure by used of Structural Analysis Program (SAP) 2000. Analysis verification was done manually for ensuring the validity of the input data to the program. Analysis of the capacity of the structures and of virtual fixity point of the foundation were also conducted to give some review about existing structure condition. The result of analysis indicated that sea water around the structure reduced the dynamic responses of the structure significantly (RMS value = 58.79 % , for certain wave load, at specific joint and axis). The order of reduction of the structure responses depends on the interaction between sea water and the structure configuration and it would be different in every parts of the structure. For seismic load, analysis result showed that structure submerged in the water had larger displacements than unsubmerged structure (303.60 %, for specific damping ratio, joint and axis) due to the additional inertia forces originated from added mass. Apart from dynamic structure response, location of the virtual fixity point of the foundation turned to be -10 m bellow the mud line from total -150 m foundation depth.

Kata Kunci : Fluid-structure interaction, added mass, respon dinamik, platform