Analisis Kinerja Struktural Jembatan Gantung Berbasis Baja Ringan untuk Daerah Rawan Gempa
Structural Performance Analysis of Light Steel Suspension Bridges for Earthquake-Prone Areas
Abstract
Jembatan gantung merupakan infrastruktur vital, terutama di daerah rawan gempa seperti Mamuju, Indonesia. Penggunaan baja ringan dalam konstruksi jembatan semakin mendapat perhatian karena rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi serta fleksibilitasnya yang dapat meningkatkan ketahanan struktur terhadap beban seismik. Penelitian ini menganalisis kinerja struktural jembatan gantung berbasis baja ringan di daerah rawan gempa menggunakan pendekatan eksperimental dan numerik. Uji shake table serta simulasi finite element analysis (FEA) dilakukan untuk mengevaluasi respons osilasi, gaya geser, dan deformasi struktur baja ringan dibandingkan dengan baja konvensional. Hasil penelitian menunjukkan bahwa baja ringan mampu mengurangi gaya inersia sebesar 35%, meningkatkan efisiensi redaman seismik hingga 40%, serta meminimalkan deformasi lateral sebesar 25%. Analisis regresi lebih lanjut mengonfirmasi hubungan yang kuat (R² = 0.944) antara persentase penggunaan baja ringan dengan peningkatan ketahanan terhadap gempa. Selain itu, faktor keamanan jembatan berbasis baja ringan lebih tinggi (berkisar antara 1.836 hingga 1.973) dibandingkan desain konvensional. Temuan ini menunjukkan bahwa baja ringan merupakan material yang layak digunakan untuk meningkatkan ketahanan jembatan di daerah rawan gempa. Selain itu, efisiensi biaya baja ringan, yang ditunjang oleh pengurangan biaya material dan perawatan, menjadikannya pilihan praktis untuk pengembangan infrastruktur. Studi ini memberikan wawasan penting bagi pembuat kebijakan dan insinyur dalam mengoptimalkan desain jembatan gantung, guna memastikan keselamatan struktur dan efisiensi ekonomi.
References
Aydan, Ö. (2019). Seismic Performance of Suspension Bridges in Active Tectonic Regions. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 48(9), 1134-1152.
Ban, H., Zhang, J., & Li, J. (2021). Durability and Corrosion Resistance of Lightweight Steel Structures. Journal of Constructional Steel Research, 184, 106828.
BMKG. (2023). Peta Seismik Nasional Indonesia. Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika.
Chen, Y., Wu, G., & Zheng, S. (2021). Seismic Design of Highway Bridges: Advances and Challenges. Engineering Structures, 235, 111887.
Fan, J., & Ma, R. (2020). Performance of Suspension Bridges Under Dynamic Loads. Journal of Bridge Engineering, 25(4), 04020012.
Hassan, M., Ryu, J., & Park, H. (2022). Dynamic Behavior of Suspension Bridges Under Earthquake Excitation. Earthquake Engineering Journal, 48(2), 276-290.
Kim, S., & Lee, J. (2020). Finite Element Analysis of Lightweight Steel Bridges for Seismic Resistance. International Journal of Structural Engineering, 11(3), 204-219.
Li, X., Wang, Y., & Zhang, P. (2020). Structural Response of Lightweight Bridges to Seismic Loads. Structural Safety, 87, 102014.
Park, H., Kim, Y., & Cho, J. (2022). Modular Fabrication Techniques for Lightweight Steel Bridges. Construction and Building Materials, 320, 126119.
Li, X., Wang, Y., & Zhang, P. (2020). Structural Response of Lightweight Bridges to Seismic Loads. Structural Safety, 87, 102014.
Park, H., Kim, Y., & Cho, J. (2022). Modular Fabrication Techniques for Lightweight Steel Bridges. Construction and Building Materials, 320, 126119.
UNDRR. (2022). Reducing Disaster Risks Through Infrastructure Resilience. United Nations Office for Disaster Risk Reduction.
Wang, L., Xu, T., & Liu, Z. (2021). Economic and Structural Feasibility of Lightweight Steel Bridges. Journal of Infrastructure Systems, 27(2), 05021003.
Zhang, H., Sun, J., & Li, X. (2021). Properties and Applications of Lightweight Steel in Bridge Construction. Journal of Materials in Civil Engine.
Andika, R., & Prasetyo, B. (2020). Analisis ketahanan jembatan gantung terhadap beban seismik di Indonesia. Jurnal Rekayasa Sipil dan Lingkungan, 8(2), 112-120.
Sari, M. D., & Hidayat, T. (2021). Evaluasi kinerja struktural jembatan baja ringan dalam menghadapi gempa di daerah rawan bencana. Jurnal Teknik Sipil Indonesia, 15(1), 77-88.
Wahyudi, F., & Nasution, R. (2019). Analisis dinamis jembatan gantung dengan variasi material struktur untuk meningkatkan ketahanan seismik. Jurnal Infrastruktur dan Konstruksi, 10(3), 213-225.
Arsyad, M., & Putra, A. (2022). Kajian stabilitas jembatan baja di daerah gempa Sulawesi menggunakan metode elemen hingga. Jurnal Ilmiah Teknik Sipil, 14(2), 98-110.
Nugroho, B. P., & Santoso, W. (2020). Evaluasi kegagalan struktural jembatan gantung pascagempa di wilayah Sumatera Barat. Jurnal Rekayasa Struktural, 17(1), 56-68.
Hakim, A. R., & Yusuf, T. (2021). Pengaruh baja ringan terhadap reduksi beban inersia pada jembatan gantung di daerah rawan gempa. Jurnal Teknik Infrastruktur, 9(4), 145-159.
Ramadhan, D., & Setiawan, R. (2020). Simulasi getaran jembatan baja ringan terhadap skala gempa berbeda menggunakan software SAP2000. Jurnal Teknik Sipil Nusantara, 11(3), 189-203.
Lestari, N., & Sudirman, B. (2022). Efektivitas sistem peredam seismik pada jembatan gantung berbasis baja ringan. Jurnal Rekayasa Konstruksi, 12(1), 67-79.
Widodo, S., & Pratama, H. (2019). Studi performa struktur jembatan baja ringan dengan analisis nonlinier pada kondisi gempa. Jurnal Teknik Bangunan, 8(2), 134-147
