Transcript
Page 1: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

1

ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN

MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK

Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko Yuli Handoko, ST, MT

Program Studi Teknik Geomatika, FTSP ITS-Sukolilo, Surabaya 60111

Email : [email protected]

Abstrak

Deformasi merupakan salah satu faktor yang harus diperhitungkan dalam rangka

monitoring struktur kesehatan jembatan Suramadu. Vibrasi yang terjadi akibat pengaruh berbagai

beban dinamik pada jembatan baik beban hidup atau beban mati seperti beban dinamik angin,

menjadi salah satu faktor penyebab terjadinya deformasi lateral. Apabila vibrasi tersebut terjadi

secara berlebihan dan terakumulasi dalam jangka waktu tertentu, maka akan menyebabkan

kerusakan pada struktur jembatan.

GPS merupakan sebuah teknologi penentuan posisi dengan keakuratan penentuan posisi

yang tinggi. Pengamatan perubahan posisi sebuah titik pada jembatan yang didapatkan melalui

pengukuran GPS kinematik dapat digunakan sebagai analisis mengenai vibrasi yang terjadi pada

jembatan Suramadu.

Hasil pengukuran GPS yang dilakukan pada penelitian ini tidak mendapatkan akurasi yang

tinggi dikarenakan kesalahan dan bias akibat kabel penyangga menara jembatan disekeliling

lokasi penempatan GPS yang tidak bisa dihindari. Outliers yang merupakan efek dari bias dan

kesalahan memberikan pengaruh pada perhitungan pergeseran posisi jembatan. Outliers yang

kecil pada pengukuran bulan Januari 2011 membuat pergeseran posisi lateral < 5 cm. Sedangkan

outliers yang besar pada pengukuran bulan Mei 2011 dengan nilai outliers hingga satuan meter,

mengakibatkan perhitungan perubahan posisi lateral Jembatan Suramadu bernilai > 5 cm.

Moving Average filter merupakan sebuah metode yang digunakan untuk mereduksi noise akibat

kondisi pengukuran yang terjadi sehingga didapatkan pola vibrasi Jembatan Suramadu.

Kata kunci : Deformasi, Jembatan Suramadu, GPS, Moving Average

PENDAHULUAN

Jembatan Suramadu merupakan jenis

jembatan gantung (jembatan Cable Stayed)

dengan struktur bangunan yang dirancang

mampu bertahan hingga lebih dari seratus

tahun kedepan (Suangga dan Subagyo,

2008), sehingga untuk dapat mencapai target

life-time (usia teknis) tersebut perlu

dilakukan monitoring serta perawatan

terhadap struktur bangunan jembatan.

Banyak faktor yang perlu diperhatikan

dalam rangka mempertahankan dan

memonitoring kondisi struktur jembatan

suramadu, salah satunya adalah deformasi

jembatan. Salah satu faktor yang

mempengaruhi deformasi jembatan adalah

beban dinamik angin yang melintas di

jembatan. Untuk jembatan bentang panjang

seperti jembatan Cable Stayed Suramadu,

pengaruh beban dinamik angin sangat

berperan dalam menentukan kestabilan dari

struktur jembatan. Beban dinamik angin

yang menyebabkan vibrasi lateral adalah

parameter yang diukur untuk mengetahui

pola getar dari badan jembatan tersebut.

Dengan adanya informasi mengenai

kecepatan yang melintas di Jembatan

Suramadu maka dari studi ini diharapkan

dapat dijadikan sebagai deteksi awal

perubahan struktur jembatan untuk

mendukung pencapaian target life-time

jembatan tersebut dan upaya

pemeliharaannya.

RUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah yang akan dibahas dalam

tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

a. Bagaimanakah pengaruh angin terhadap

deformasi pada Jembatan Suramadu ?

b. Berapakah besar nilai deformasi Jembatan

Suramadu akibat pengaruh angin ?

BATASAN MASALAH

Batasan masalah pada tugas akhir ini adalah :

a. Analisis deformasi Jembatan Suramadu

khususnya pada pylon bentang tengah

Page 2: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

2

jembatan terhadap posisi horizontal yaitu

koordinat X dan Y dengan lama pengamatan

selama 12 jam

b. Pengukuran yang dilakukan menggunakan

metode GPS kinematik.

c. Parameter angin yang diukur adalah

kecepatan angin yang melintasi bentang

tengah Jembatan Suramadu pada waktu yang

bersamaan dengan pengukuran GPS.

TUJUAN

Tujuan yang ingin dicapai dalam judul tugas

akhir ini adalah melakukan analisis pengaruh

angin terhadap deformasi Jembatan

Suramadu melalui pola getar (vibrasi) dan

pergeseran posisi jembatan

METODOLOGI

Pelaksanaan penelitian berlokasi di

Jembatan Suramadu tepatnya pada bagian

jembatan utama (main bridge) Suramadu. Secara

geografis lokasi ini berada di 7°11’3”LS

dan 112°46’48”BT.

Gambar 1. Lokasi Penelitian

Data dan Peralatan

1. Data

1.1 Data Primer

Data pengamatan GPS tanggal :

a. 1 Januari 2011 pukul 18.00 BBWI

sampai 2 januari 2011 pukul 06.30

BBWI

b. 12 Mei 2011 pukul 16.00 BBWI sampai

04.00 BBWI

c. 13 Mei 2011 pukul 12.00 BBWI sampai

18.00 BBWI

1.2 Data Sekunder

Data sekunder yang digunakan dalam

penelitian ini adalah data angin yang

berhembus disekitar selat Madura,

khususnya yang melintasi Jembatan

Suramadu pada :

- Tanggal 1 Januari 2011 didapat dari

stasiun BMKG Perak II Surabaya

dengan koordinat geografis 7˚12’20”

LS dan 112˚44’8” BT.

- Tanggal 12 Mei 2011 diambil langsung

diatas jembatan Suramadu pada pukul

16.00 BBWI sampai 04.00 BB WI

- Tanggal 13 Mei 2011 diambil langsung

diatas jembatan Suramadu pada pukul

12.00 BBWI sampai 18.00 BBWI

2. Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam

penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Tahap Pengambilan Data

a. GPS Geodetik Topcon yang

berfungsi sebagai rover. Lokasi

Titik GPS 1 bentang tengah

Jembatan Suramadu kabel nomor 3

dari pylon sisi Surabaya, Lokasi

Titik GPS 1 bentang tengah

Jembatan Suramadu kabel nomor 3

dari pylon sisi Madura.

b. GPS Topcon GB 1000 yang

dipasang di lantai 4 gedung Teknik

Geomatika ITS Surabaya berfungsi

sebagai titik tetap (titik Referensi)

dengan koordinat 7˚16’47,95026”

LS dan 112˚47’40,63867 BT, dan

47,951 m diatas ellipsoid WGS 84.

c. Anemometer

2. Tahap Pengolahan Data

a. Perangkat Keras ( Hardware)

- Personal Computer (PC)

b. Software

- Topcon Tools

- Matlab 7.0

Metodologi Pengukuran GPS

Pada penelitian ini untuk mendapatkan

pola getar jembatan suramadu digunakan

metode pengukuran GPS Kinematik. Untuk

menghindari kesalahan dan bias pengukuran,

digunakan metode pengukuran triple

difference dengan batas penerimaan sinyal

satelit 15˚ dan frekuensi pengukuran 0,2 Hz.

Lokasi

Penelitian

Lokasi

Pengukuran

Gambar 2. Bentang Tengah Jembatan

Suramadu

Page 3: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

3

Diagram alir pengolahan data

Adapun diagram alir pengolahan data adalah sebagai berikut :

GPS Rover titik GPS1

dan GPS2 Base StationSP3 GPS week

1616 dan 1635

Raw Data

Pengukuran 1 Januari,

12 Mei dan 13 Mei 2011

Post-Processing

Koordinat (X,Y) Hasil Pengukuran titik

GPS 1 dan GPS 2 Pengukuran 1

Januari, 12 Mei dan 13 Mei 2011

ρ+σ.K≤X≤ρ-σ.K

Perhitungan Toleransi 95% Ketidakpastian

Koordinat (X,Y) Pengukuran 1 Januari, 12

Mei dan 13 Mei 2011

Plotting Koordinat (X,Y) Titik GPS1 dan GPS2

Pengukuran 1 Januari, 12 Mei dan 13 Mei 2011

95% Ketidakpastian

Cek Outliers

koordinat (X,Y)

Moving Average

Filter

Pola Koordinat 2 Titik GPS1 dan

GPS2 Pengukuran 1 Januari, 12

Mei dan 13 Mei 2011

Perhitungan Pergeseran Koordinat Jembatan

Koordinat (X,Y) Titik GPS1 dan GPS2

Pengukuran 1 Januari, 12 Mei dan 13 Mei 2011

Pola Getar Jembatan Suramadu dan nilai

Pergeseran Posisi (X,Y) Jembatan Terhadap Rata-

Rata Koordinat (X,Y) Jembatan titik GPS1 dan GPS2

Pengukuran 1 Januari, 12 Mei dan 13 Mei 2011

Pola Koordinat 1 titik GPS1 dan

GPS2 Pengukuran 1 Januari,

12 Mei dan 13 Mei 2011

Eliminasi

Perhitungan Korelasi Koordinat

Pergeseran Jembatan Pengukuran 1

Januari, 12 Mei dan 13 Mei 2011

Terhadap Beban Dinamik Angin Tanggal

1 Januari, 12 Mei dan 13 Mei 2011

Data Kecepatan Angin 0,017 Hz

tanggal 1 januari, 12 Mei dan 13

Mei 2011

Ekstraksi Nilai Kecepatan Angin

Menjadi Vektor (X,Y)

Interpolasi Kecepatan

Angin Menjadi 0,2 Hz

Vektor

Kecepatan

Angin (X,Y)

0,2 Hz

Nilai Pergeseran Koordinat Jembatan

Koordinat (X,Y) Akibat Beban Dinamik Angin

Tanggal 1 Januari, 12 Mei dan 13 Mei 2011

Nilai Korelasi Koordinat

Pergeseran Jembatan Dengan

Beban Dinamik Angin Tanggal 1

Januari, 12 Mei dan 13 Mei 2011

Analisis Koordinat Pergeseran Jembatan

Terhadap Akibat Beban Dinamik Angin

Grafik Korelasi Koordinat Pergeseran

Jembatan Koordinat (X,Y) Akibat

Dinamik Angin (X,Y) Tanggal 1

Januari, 12 Mei dan 13 Mei 2011

tidak

ya

Tidak ada

ada

Pola vibrasi jembatan Suramadu

Koordinat (X,Y) tanggal 1 Januari, 12

Mei dan 13 Mei 2011

Page 4: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

4

Pada penelitian ini dilakukan

pengolahan data sebagai berikut :

1. Download Data Titik Pengamatan

2. Metode Post-Processing

Dilakukan metode post-processing

pada raw data di software Topcon

Tools dengan menambahkan Standart

Presice Ephemeris #3 (SP3). Output

post-processing ini berupa koordinat-

koordinat titik GPS 1 dan GPS 2.

Melalui koordinat-koordinat (X,Y,Z)

tersebut selanjutnya dihitung pola getar

(vibrasi) dan pergeseran posisi

jembatan sebagai parameter terjadinya

deformasi. Koordinat X dan koordinat

Y sebagai deteksi terjadinya deformasi

lateral.

3. Perhitungan Toleransi Pengukuran

Semua data (koordinat) tersebut

dihitung koordinat rata-rata masing-

masing titik, residu, variansi dan

standar deviasi pengukuran. Melalui

perhitungan tersebut digunakan

metode uji statistik distribusi normal

dengan 95% tingkat ketidakpastian

untuk menentukan batas-batas

penerimaan dan penolakan koordinat

pengukuran. Apabila koordinat-

koordinat hasil processing data berada

didaerah penolakan, maka koordinat-

koordinat tersebut tidak diikutsertakan

kedalam pengukuran selanjutnya

(proses eliminasi). Namun apabila

koordinat hasil processing tersebut

berada dalam batas penerimaan

koordinat, maka koordinat-koordinat

tersebut diikutsertakan dalam tahapan

pengolahan selanjutnya.

4. Plotting Koordinat Hasil Pengamatan

Koordinat-koordinat yang di plot

adalah keseluruhan koordinat yang

berada dalam rentang penerimaan uji

statistik. Tujuannya untuk mengetahui

pola getar (vibrasi) serta pengaruh dari

multipath dan cycle slips yang

diakibatkan oleh lingkungan lokasi

penempatan titik seperi pagar

pembatas jembatan, kabel penyangga

jembatan serta pylon jembatan.

5. Cek Outliers

Cek Outliers bertujuan untuk

mengetahui ada tidaknya noise melalui

hasil plotting koordinat. Apabila

hasilnya diketahui terdapat pola

multipath dan cycle slips, maka

diperlukan tahapan smoothing..

6. Pemberian Moving Average Filter

Pada Data Yang Mengandung Noise

Filter yang digunakan untuk

menghaluskan data (smoothing) pada

data yang mengandung noise yang

diwujudkan melalui pola outliers.

7. Perhitungan Pergeseran Posisi (X,Y)

Jembatan Suramadu

Nilai residu dari perhitungan

pergeseran posisi jembatan pada

pengukuran 1 Januari 2011, 12 Mei

2011, dan 13 Mei 2011 tersebut

selanjutnya didefinisikan sebagai

gejala awal terjadinya deformasi badan

jembatan.

8. Ekstraksi Nilai Kecepatan Angin

menjadi Vektor (X,Y)

Data kecepatan angin > 0,2 Hz di

ekstrak kedalam vektor X dan Y

dengan cara diinterpolasi sehingga

memiliki data sebanyak 0,2 Hz.

9. Perhitungan Korelasi Koordinat

Pergeseran Jembatan Suramadu (X,Y)

Terhadap Beban dinamik Angin

Nilai yang dikorelasikan antara

koordinat pergeseran jembatan

suramadu (X,Y) terhadap beban

dinamik angin (kecepatan angin)

adalah koordinat X, Y titik GPS 1 dan

GPS 2 terhadap vektor X, Y dari data

kecepatan angin rata-rata, masing-

masing untuk pengukuran 1 Januari

2011, 12 Mei 2011, dan 13 Mei 2011.

10. Analisis

Analisis dilakukan terhadap standar

deviasi pengamatan, koordinat hasil

filter yang diterapkan, nilai deformasi

yang diperoleh dan analisis mengenai

sejauh mana pergeseran disebabkan

oleh angin dengan melihat koefisien

korelasi antara pergeseran koordinat

jembatan dengan kecepatan angin serta

grafik dua dimensi yang

merepresentasikan pola hubungan dari

keduanya.

Moving Average Filter

Moving Average Filter (MA Filter)

merupakan metode smoothing yang memiliki

prinsip menggantikan setiap titik data dengan

rata-rata titik tetangga data. Moving average

filter mengurangi intensitas sinyal, dengan

hilangnya sinyal kecil berdekatan berikutnya.

Efek ini meningkat dengan meningkatnya

Page 5: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

5

bandwidth filter (M). Formula MA Filter adalah

sebagai berikut : 1

0

)(1

][M

j

jixM

iy (2.1)

Dimana :

y [ ] = Output sinyal ke i

M = Panjang window

x [ ] = Input sinyal

i = Titik

j untuk one side averaging =

i, i+1, i+2,….,i+j

j untuk simetrical averaging =

-(M-1)/2 sampai (M-1)/2 (2.2)

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Perhitungan Standar Deviasi Pengukuran

GPS Tabel 1. Perhitungan Standar Deviasi Data Hasil

Pengukuran

No Tanggal

Pengukuran Titik Koordinat

Standar Deviasi

(m)

1. 1Januari 2011

GPS1 X 0,068

Y 0,052

GPS2 X 0,216

Y 0,058

2. 12 Mei 2011

GPS1 X 0,205

Y 0,417

GPS2 X 0,016

Y 1,001

3. 13 Mei 2011

GPS1 X 0,307

Y 0,823

GPS2 X 0,016

Y 1,024

Dari tabel 1 diatas, tingkat penyimpangan

koordinat terhadap rata-ratanya yang

ditunjukkan melalui nilai standar deviasi

menunjukkan tingkat sebaran maksimum hingga

level m, hal ini disebabkan karena adanya

loncatan koordinat yang bernilai ekstrim

terhadap rata-rata sebarannya (outliers). Untuk

mengetahui penyebab outliers tersebut dapat

dianalisis pola outliers dari grafik plotting

koordinat pengukuran.

Gambar 3. Grafik Koordinat X Hasil Pengukuran Titik

GPS 1

Melalui grafik pada gambar 1 diatas,

pola outliers pengukuran dengan pola loncatan

yang mendadak dan tidak terjadi secara bertahap

merupakan pola efek bias dan kesalahan dalam

pengukuran GPS akibat lingkungan penempatan

titik yang tidak bebas obstruksi. Pada penelitian

ini, efek ionosfer dan troposfer dan karakteristik

metode kinematik dengan rentang pengamatan

yang relatif pendek serta lingkungan titik

pengamatan seperti pagar pembatas jembatan,

kabel penyangga jembatan dan pylon jembatan

diperkirakan menjadi faktor terbesar penyebab

obstruksi yang tidak bisa dihindari. Oleh karena

itu diperlukan suatu nilai batas (range) untuk

menentukan penerimaan koordinat hasil

pengukuran dan penolakan outliers yang

diperkirakan disebabkan oleh terhalangnya

sinyal ke receiver GPS.

Dibawah ini adalah grafik perbandingan

koordinat asli hasil pengukuran dengan

koordinat penolakan outliers pada tingkat

ketidakpastian 95% distribusi normal.

Gambar 4. Grafik Koordinat X Koordinat Titik GPS 1

dengan 95% Tingkat Ketidakpastian

Tabel 2. Perhitungan Standar Deviasi Data Hasil

Pengukuran dengan 95% Tingkat

Ketidakpastian

No Tanggal

Pengukuran Titik Koordinat

Standar Deviasi Tingkat

Ketidakpastian 95% (m)

1 1 Januari 2011

GPS1 X 0,039

Y 0,033

GPS2 X 0,103

Y 0,031

2

12 Mei 2011

GPS1 X 0,182

Y 0,075

GPS2 X 0.04

Y 0,055

3

13 Mei 2011

GPS1 X 0,133

Y 0,094

GPS2 X 0,101

Y 0,074

Gambar 5. Grafik Koordinat X Hasil MA Filter Titik GPS

1. Data 95% Ketidakpastian Ditunjukkan

Dengan Warna Biru, Data Hasil MA Filter

Ditunjukkan Dengan Warna Merah

Loncatan Nilai Koordinat

Yang Ekstim.(otliers)

Daerah Penolakan

Koordinat outliers

Page 6: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

6

Dari grafik-grafik koordinat hasil MA

Filter, pemberian Moving Average Filter tidak

mampu menghilangkan efek sinusoidal dari

multipath. Hal ini dibuktikan dengan koordinat

loncatan ekstrim tidak dapat dihilangkan dengan

metode ini. Namun penggunaan filter tersebut

membantu untuk mereduksi outliers akibat cycle

slips. Hal ini dapat diketahui dari nilai standar

deviasi tabel 3 dibawah ini.. Tabel 3. Perhitungan Standar Deviasi Data Hasil

Pengukuran Menggunakan Moving Average

Filter

No Tanggal

Pengukuran Titik Koordinat

Standar Deviasi MA

Filter (m)

1

1 Januari

2011

GPS1

X 0,034

Y 0,029

GPS2

X 0,097

Y 0,023

2

12 Mei 2011

GPS1

X 0,177

Y 0,063

GPS2

X 0,037

Y 0,045

3 13 Mei 2011

GPS1

X 0,111

Y 0,078

GPS2

X 0,097

Y 0,063

2. Deformasi Jembatan Suramadu

Analisis deformasi yang digunakan adalah

analisis pergeseran posisi jembatan terhadap

posisi sebenarnya. Analisis pergeseran ini

merupakan salah satu metode untuk mengetahui

deformasi melalui analisis geometrik. Tabel 4. Nilai Deformasi Jembatan Suramadu tanggal 1

Januari 2011

No Tanggal

Pengukuran Titik

Koordin

at

Pergeseran

Posisi

Lateral (m)

Total

Pergeseran

Posisi

Lateral (m)

1 1 Januari

2011

GPS1 X 0.02

0,02 Y -0,001

GPS2 X 0.015

0,016 Y -0,004

2 12 Mei 2011

GPS1 X 0.008

0.053 Y 0.05

GPS2 X -0.014

0.26 Y 0.26

3 13 Mei 2011

GPS1 X 0.002

0.17 Y 0.165

GPS2 X 0.01

0.12 Y 0.12

Tabel 4 menunjukkan bahwa kisaran

nilai deformasi yang tidak jauh berbeda pada

pengukuran bulan Januari antara titik GPS 1 dan

GPS 2, karena kisaran nilai standar deviasi pada

pengukuran bulan tersebut relatif sama, sehingga

terjadi fluktuasi yang seragam.

Tabel 4 juga menjelaskan bahwa

terdapat beberapa nilai deformasi yang melebihi

10 cm, diantaranya adalah pada pengukuran

bulan Mei koordinat Y titik GPS 2 yang

mencapai 26 cm. Hal ini diakibatkan oleh

fluktuasi residu koordinat yang berada diatas

angka 0.2 cm, fluktuasi tersebut dapat dilihat

pada gambar 6 dibawah ini :

Gambar 6. Pola fluktuasi residu koordinat Y titik GPS 2

Pengukuran 12 Mei 2011

3. Analisis Deformasi Jembatan Akibat

Pengaruh Angin Tabel 5. Tabel Analisis Hubungan Pergeseran Posisi

Jembatan Suramadu Akibat Pengaruh Angin

No

Tanggal

Penguku

ran

Titik

Ko

ord

inat

Pergeseran

Posisi (m)

Kecepatan Angin

Maksimum Rata-rata

(knots)

1

1

Januari

2011

GPS1 X 0,02 -2,113

Y -0,001 1,208

GPS2 X 0,015 -2,113

Y -0,004 1,208

2 12 Mei

2011

GPS1 X 0,008 4,59

Y 0,05 0,809

GPS2 X -0,014 4,59

Y 0,26 0,809

3 13 Mei

2011

GPS1 X 0,002 3,815

Y 0,165 0,66

GPS2 X 0,01 3,815

Y 0,12 0,66

4. Analisis Korelasi Tabel 6. Tabel Koefisien Korelasi Deformasi Jembatan

Suramadu dengan Kecepatan Angin

Penguku

ran titik

koordi

nat

Koefisien

korelasi ( r )

Koefisien

Determina

si (r2)

presentasi r2

1

Januari

2011

GPS1 X -0,0057 0,000032 0,00%

Y 0,261 0,0681 6,81%

GPS

2

X 0,0203 0,0004 0,04%

Y 0,0475 0,0023 0,23%

12 Mei

2011

GPS1 X -0,44 0,197 19,7%

Y 0,38 0,1415 14,15%

GPS

2

X -0,22 0,0491 4,91%

Y -0,14 0,0186 1,86%

13 Mei

2011 GPS1

X 0.2236 0.05 5%

Y -0.1006 0.01 1%

GPS

2

X -0.1206 0.0145 1.45%

Y -0.1229 0.015 1.5%

Dari tabel 6 didapatkan hasil bahwa korelasi

antara beban dinamik angin dengan deformasi

lateral yang terjadi menunjukkan angka yang

kecil karena kecepatan angin rata-rata yang

berhembus pada saat pengukuran adalah 3 skala

beuford atau <20 knot yang masuk kedalam

kategori angin sedang dengan kecepatan angin

rata-rata pada keseluruhan waktu pengukuran

<10 knot yang masuk dalam angin lemah pada

kategori beaufort, sehingga pada kurun waktu

penelitian ini, angin tidak berpengaruh

signifikan terhadap vibrasi lateral Jembatan

Suramadu. Selain itu nilai standar deviasi

pengukuran yang besar serta fluktuasi

pengukuran yang beragam menjadi penyebab

dominan ketidakakuratan nilai deformasi, yang

Nilai maksimum

Nilai Rata-rata

Nilai Minimum

Page 7: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

7

secara tidak langsung berpengaruh terhadap nilai

koefisien korelasi..

PENUTUP

1. Kesimpulan

Dari penelitian ini dapat disimpulkan

beberapa hal sebagai berikut :

1. Pada penelitian ini beban dinamik angin

memiliki pengaruh yang lemah terhadap

perubahan posisi lateral Jembatan

Suramadu. Koefisien keterkaitan

pengaruh angin terhadap perubahan

posisi lateral yang terjadi adalah < 20%

untuk data di titik GPS 1 (di titik kabel

ketiga dari pylon Surabaya) dan < 10 %

di titik GPS 2 (di titik kabel ketiga dari

pylon sisi Madura).

2. Dari hasil pengamatan GPS pada

penelitian ini mengindikasikan bahwa :

- Pengukuran bulan Januari memiliki

outliers kecil sehingga dengan

kecepatan angin rata-rata terukur

sebesar 2 knots terdeteksi pergeseran

posisi lateral rata-rata Jembatan

Suramadu di titik GPS 1 sebesar 2

cm dan 2 cm di titik GPS 2.

- Pengukuran 12 Mei 2011 memiliki

outliers besar, sehingga dengan

kecepatan angin rata-rata terukur

sebesar 4,5 knots terdeteksi

pergeseran posisi lateral sebesar 5 cm

di titik GPS 1 dan 26 cm di titik GPS

2.

- Sedangkan pada pengukuran 13 Mei

2011 yang juga memiliki nilai

outliers yang besar, dengan angin

rata-rata terukur berkecepatan 3,8

knot, terdeteksi pergeseran posisi

lateral sebesar 16 cm dititik GPS 1

dan 12 cm dititik GPS 2.

3. Penggunaan metode kinematik serta

kesalahan dan bias akibat kondisi

lingkungan pengukuran yang tidak

bebas obstruksi (gangguan),

mengakibatkan multipath dan cycle slips

sehingga hasil pengukuran memiliki

banyak pola outliers. Outliers tersebut

berpengaruh terhadap standar deviasi

pengukuran dan nilai pergeseran posisi

Jembatan Suramadu.

4. Penggunaan metode Moving Average

filter yang digunakan mampu mereduksi

outliers maksimum sebesar 0,43 m dan

reduksi outliers minimum sebesar 0 m

pada pengukuran Januari 2011,

sedangkan pada pengukuran bulan Mei

MA filter mereduksi outliers maksimum

sebesar 0,98 m, dan minimum 0 m.

2. Saran

Beberapa saran yang diberikan untuk

penelitian selanjutnya adalah sebagai

berikut :

1. Data hasil penelitian ini dapat digunakan

sebagai referensi untuk pengembangan

penelitian deformasi selanjutnya dengan

beberapa perbaikan dalam hal

pengolahan data dan metode yang

digunakan. Perbaikan yang dimaksud

diantaranya adalah pemilihan lokasi

penempatan GPS serta selang

pengamatan pada metode kinematik

yang dilakukan dengan frekuensi high

rate yaitu > 1 Hz, atau dengan

menggunakan metode statik dengan

pengamatan yang kontinyu.

2. Penempatan anemometer sebaiknya

berada di lokasi yang sama dengan

posisi penempatan GPS agar data yang

didapat berada pada sample titik yang

sama serta dilakukan selama 24 jam agar

pengaruh angin darat dan angin laut

dapat terlihat. Agar analisis mengenai

pengaruh beban dinamik angin terhadap

perubahan posisi jembatan suramadu

lebih stabil, maka diperlukan

pengukuran yang kontinyu dengan

kurun waktu pengukuran yang lebih

panjang dengan memperhatikan faktor

musim.

Daftar Pustaka

Abidin, H. Z .2007. Penentuan Posisi GPS dan

Aplikasinya. Jakarta : PT. Pradnya

Paramitha.

Furqon. 1999. Statistika Terapan untuk

Penelitian. CV. Alphabeta : Bandung.

Nababan, P. 2008. “Structural Health

Monitoring System”. Proceeding Of

Construction And Maintenance Of

Main Span Suramadu Bridge.

Surabaya : Ministry Of Public Work

Directorat General Of Highway Balai

Besar Pelaksanaan Jalan Nasional V

Technical Affair Of National

Suramadu Bridge.

Wahyuningtias, D. 1996. Tugas Akhir : Model

Penentuan Dalam Analisis Deformasi

Melalui Pendekatan Geodetik. Jurusan

teknik Geodesi Fakultas Teknik Sipil

dan Perencanaa ITB.

Page 8: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

8

LAMPIRAN

Grafik Hubungan Deformasi Jembatan Terhadap Beban Dinamik Angin

Untuk mendukung nilai koefisien korelasi yang dihasilkan, serta mengetahui pola hubungan

deformasi jembatan suramadu dengan beban dinamik angin, maka diperlukan grafik korelasi antara residu

koordinat pengukuran dengan kecepatan angin

a. Pengukuran 1 Januari 2011

Gambar 9. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat X Titik GPS 1 dengan

Kecepatan Angin Kearah X

Gambar 10. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat Y Titik GPS 1 dengan

Kecepatan Angin Kearah Y

Gambar 11. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat X Titik GPS 2

dengan Kecepatan Angin Kearah X

Page 9: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

9

b. Pengukuran 12 Mei 2011

Gambar 12. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat Y Titik GPS 2

dengan Kecepatan Angin Kearah Y

Gambar 13. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat X Titik GPS 1

dengan Kecepatan Angin Kearah X

Gambar 14. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat Y Titik GPS 1

dengan Kecepatan Angin Kearah Y

Page 10: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

10

c. Pengukuran 13 Mei 2011

Gambar 16. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat Y Titik GPS 2 dengan

Kecepatan Angin Kearah Y

Gambar 14. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat X Titik GPS 1

dengan Kecepatan Angin Kearah X

Gambar 15. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat X Titik GPS 2 dengan

Kecepatan Angin Kearah X

Page 11: ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT … · 1 ANALISIS DEFORMASI JEMBATAN SURAMADU AKIBAT PENGARUH ANGIN MENGGUNAKAN PENGUKURAN GPS KINEMATIK . Lysa Dora Ayu Nugraini, Eko

11

Gambar 15. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat Y Titik GPS 1

dengan Kecepatan Angin Kearah Y

Gambar 16. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat X Titik GPS 2 dengan

Kecepatan Angin Kearah X

Gambar 17. Grafik Hubungan Pergeseran Koordinat Y Titik GPS 2 dengan

Kecepatan Angin Kearah Y


Recommended