ITS Undergraduate 18046 Paper 1322343

Published on March 2017 | Categories: Documents | Downloads: 17 | Comments: 0 | Views: 180
of 36
Download PDF   Embed   Report

Comments

Content


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 ITSSukolilo, Sura!aya "#$$$
Email % gm#&$'(geodesy)its)a*)id
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.
GS merupakan sebuah teknologi penentuan posisi dengan keakuratan penentuan posisi
yang tinggi. engamatan perubahan posisi sebuah titik pada jembatan yang didapatkan melalui
pengukuran GS kinematik dapat digunakan sebagai analisis mengenai vibrasi yang terjadi pada
jembatan Suramadu.
!asil pengukuran GS yang dilakukan pada penelitian ini tidak mendapatkan akurasi yang
tinggi dikarenakan kesalahan dan bias akibat kabel penyangga menara jembatan disekeliling
lokasi penempatan GS yang tidak bisa dihindari. "utliers yang merupakan efek dari bias dan
kesalahan memberikan pengaruh pada perhitungan pergeseran posisi jembatan. "utliers yang
kecil pada pengukuran bulan #anuari $%&& membuat pergeseran posisi lateral ' ( cm. Sedangkan
outliers yang besar pada pengukuran bulan )ei $%&& dengan nilai outliers hingga satuan meter,
mengakibatkan perhitungan perubahan posisi lateral #embatan Suramadu bernilai * ( cm.
)oving Average filter merupakan sebuah metode yang digunakan untuk mereduksi noise akibat
kondisi pengukuran yang terjadi sehingga didapatkan pola vibrasi #embatan Suramadu.
Kata kunci : D!"r#asi$ J#batan Sura#a%u$ GPS$ Moving Average
PENDAHULUAN
+em!atan Suramadu meru,akan -enis
-em!atan gantung .-em!atan +able Stayed/
dengan struktur !angunan yang diran*ang
mam,u !erta0an 0ingga le!i0 dari seratus
ta0un kede,an .Suangga dan Su!agyo, '##1/,
se0ingga untuk da,at men*a,ai target life,time
.usia teknis/ terse!ut ,erlu dilakukan
monitoring serta ,era2atan ter0ada, struktur
!angunan -em!atan)
3anyak 4aktor yang ,erlu di,er0atikan
dalam rangka mem,erta0ankan dan
memonitoring kondisi struktur -em!atan
suramadu, sala0 satunya adala0 de4ormasi
-em!atan) Sala0 satu 4aktor yang
mem,engaru0i de4ormasi -em!atan adala0
!e!an dinamik angin yang melintas di
-em!atan) 5ntuk -em!atan !entang ,an-ang
se,erti -em!atan +able Stayed Suramadu,
,engaru0 !e!an dinamik angin sangat !er,eran
dalam menentukan kesta!ilan dari struktur
-em!atan) 3e!an dinamik angin
yang
menye!a!kan
6i!rasi lateral
adala0
,arameter yang
diukur untuk
mengeta0ui
,ola getar dari
!adan -em!atan
terse!ut)
Dengan
adanya
in4ormasi
mengenai
ke*e,atan yang
melintas di
+em!atan
Suramadu maka
dari studi ini
di0ara,kan
da,at di-adikan
se!agai deteksi
a2al ,eru!a0an
struktur
-em!atan untuk
mendukung
,en*a,aian
target life,time
-em!atan terse!ut
dan u,aya
,emeli0araannya)
RUMUSAN
MASALAH
7umusan masala0
yang akan di!a0as
dalam tugas ak0ir ini
adala0 se!agai
!erikut%
$) 3agaimanaka0
,engaru0 angin
ter0ada,
de4ormasi ,ada
+em!atan
Suramadu 8
') 3era,aka0 !esar
nilai de4ormasi
+em!atan
Suramadu aki!at
,engaru0 angin 8
BATASAN
MASALAH
3atasan masala0
,ada tugas ak0ir
ini adala0 %
$) Analisis de4ormasi
+em!atan
Suramadu
k0ususnya ,ada
pylon !entang
tenga0
1
-em!atan ter0ada, ,osisi 0ori9ontal yaitu *) $: Mei '#$$ ,ukul $')## 33;I sam,ai
!) dalam
yang
*) Madura,
+em!atan
dari
Sura!aya
&<$'='#>
langsung
,ukul
langsung
,ukul
dan
yang
Lokasi
tenga0
nomor :
Lokasi
tenga0
nomor :
yang
Teknik
!er4ungsi
7e4erensi/
dan
1?)
D
a
t
a

&
'
&'&
digunak
an
5nt
uk
t
r
i
p
l
e

s
i
n
y
a
l
H
9
)
2
Dia(ra# a)ir *n(")a+an %ata
Ada,un
diagram
alir
,engola
0an
data
adala0
se!agai
!erikut
%
SP3 GPS week
1616 dan 1635
Raw Data
Pengukuran 1 Januari, 12 Mei dan 13
Mei 2011
Post-Processing
Koordinat (X,Y) a!i"
Pengukuran titik
#PS 1 dan #PS 2
Pengukuran 1
Januari, 12 Mei dan 13 Mei
2011
Per$itungan %o"eran!i &5'
Ketidak(a!tian
Koordinat (X,Y) Pengukuran
1 Januari, 12
Mei dan 13 Mei 2011
tidak
)"i*ina!i
+a
P"otting Koordinat (X,Y)
%itik #PS1 dan #PS2
Pengukuran 1 Januari,
12 Mei dan 13 Mei 2011
&5' Ketidak(a!tian
Po"a Koordinat 1 titik #PS1 dan
#PS2 Pengukuran 1 Januari, 12 Mei
dan 13 Mei 2011
D
a
Ke,e(atan
-ngin
0,01. /
tangga" 1
0anuari, 12
Mei dan 13
Mei 2011
)k!trak!i
1i"ai
Ke,e(atan
-ngin
Men0a
di
2ektor
(X,Y)
3nter(o"
a!i
Ke,e(at
an
-ngin
Men0ad
i 0,2 /
2ektor
Ke,e(
atan
-ngin
(X,Y)
0,2 /
Po"a
Koordinat
2 %itik
#PS1
dan
#PS2
Pengukur
an 1
Januari,
12
Mei dan 13
Mei 2011
Per$
oordi
nat
(X,Y)
%itik
#PS
1 dan
#PS
2
Pe
ngu
kur
an
1
Jan
uari
, 12
Mei
dan
13
Mei
201
1
P
o
"
a

#
e
t
a
r

J
e
*
4
a
t
a
n

S
u
r
a
*
a
d
u

d
a
n

n
i
"
a
i

P
e
r
P
e
r
$
it
u
n
g
a
n

K
o
r
e
"
a
!
i
K
o
o
r
d
i
n
a
t
e
r
g
e
!
e
r
a
n

J
e
*
4
a
t
a
n
%er
$
a
d
a
(

5
e
4
a
n

D
i
n
a
*
i
k

-
n
g
i
n

%
a
n
g
g
a
"
1

J
a
n
u
a
r
i
,
1
2

M
e
i
d
a
n

1
3

M
e
i
2
0
1
1
1i"
ai
Perge
!eran
Koordi
nat
Je*4a
tan
Koordi
nat
(X,Y)
-ki4at
5e4an
Dina*i
k
-ngin
%angg
a" 1
J
a
e
!
t
a
D
e
-na"i!
i!
Koord
inat
Perge
!eran
Je*4
atan
%er$
ada(
-ki4
at
5e4
an
Dina
*ik
-ngi
n
Po"
a
6i4r
a!i
0e*
4ata
n
Sur
a*a
du
Koo
rdin
at
(X,Y
)
tang
ga"
1
Jan
uari,
12
Mei
dan
13
Mei
201
1
3
Pada ,enelitian ini dilakukan
,engola0an data se!agai !erikut %
$) Download Data Titik Pengamatan
') Metode ost,rocessing
Dilakukan metode post,processing
,ada raw data di software To,*on
Tools dengan menam!a0kan Standart
resice -phemeris ./ .SP:/) "utput
post,processing ini !eru,a koordinat
koordinat titik GPS $ dan GPS ')
Melalui koordinatkoordinat [email protected],Y,A/
terse!ut selan-utnya di0itung ,ola getar
.6i!rasi/ dan ,ergeseran ,osisi
-em!atan se!agai ,arameter ter-adinya
de4ormasi) Boordinat @ dan koordinat
Y se!agai deteksi ter-adinya de4ormasi
lateral)
:) Per0itungan Toleransi Pengukuran
Semua data .koordinat/ terse!ut
di0itung koordinat ratarata masing
masing titik, residu, 6ariansi dan
standar de6iasi ,engukuran) Melalui
,er0itungan terse!ut digunakan metode
u-i statistik distri!usi normal dengan
CDE tingkat ketidak,astian untuk
menentukan !atas!atas ,enerimaan
dan ,enolakan koordinat ,engukuran)
A,a!ila koordinatkoordinat 0asil
processing data !erada didaera0
,enolakan, maka koordinatkoordinat
terse!ut tidak diikutsertakan kedalam
,engukuran selan-utnya .,roses
eliminasi/) Namun a,a!ila koordinat
0asil processing terse!ut !erada dalam
!atas ,enerimaan koordinat, maka
koordinatkoordinat terse!ut
diikutsertakan dalam ta0a,an
,engola0an selan-utnya)
?) Plotting Boordinat Hasil Pengamatan
Boordinatkoordinat yang di ,lot
adala0 keseluru0an koordinat yang
!erada dalam rentang ,enerimaan u-i
statistik) Tu-uannya untuk mengeta0ui
,ola getar .6i!rasi/ serta ,engaru0 dari
multipath dan cycle slips yang
diaki!atkan ole0 lingkungan lokasi
,enem,atan titik se,eri ,agar
,em!atas -em!atan, ka!el ,enyangga
-em!atan serta pylon -em!atan)
D) Fek "utliers
Fek "utliers !ertu-uan untuk
mengeta0ui ada tidaknya noise melalui
0asil ,lotting koordinat) A,a!ila
0asilnya diketa0ui terda,at ,ola
multipath dan cycle slips, maka
di,erlukan ta0a,an smoothing))
") Pem!erian )oving Average 0ilter
Pada Data Yang Mengandung Noise
Filter yang digunakan untuk
meng0aluskan data .smoothing/ ,ada
data yang mengandung noise yang
di2u-udkan melalui ,ola outliers)
&) Per0itungan Pergeseran Posisi [email protected],Y/
+em!atan Suramadu
Nilai residu dari ,er0itungan
,ergeseran ,osisi -em!atan ,ada
,engukuran $ +anuari '#$$, $' Mei
'#$$, dan $: Mei '#$$ terse!ut
selan-utnya dide4inisikan se!agai
ge-ala a2al ter-adinya de4ormasi !adan
-em!atan)
1) Ekstraksi Nilai Be*e,atan Angin
men-adi Gektor [email protected],Y/
Data ke*e,atan angin H #,' H9 di
ekstrak kedalam 6ektor @ dan Y
dengan *ara diinter,olasi se0ingga
memiliki data se!anyak #,' H9)
C) Per0itungan Borelasi Boordinat
Pergeseran +em!atan Suramadu [email protected],Y/
Ter0ada, 3e!an dinamik Angin
Nilai yang dikorelasikan antara
koordinat ,ergeseran -em!atan
suramadu [email protected],Y/ ter0ada, !e!an
dinamik angin .ke*e,atan angin/
adala0 koordinat @, Y titik GPS $ dan
GPS ' ter0ada, 6ektor @, Y dari data
ke*e,atan angin ratarata, masing
masing untuk ,engukuran $ +anuari
'#$$, $' Mei '#$$, dan $: Mei '#$$)
$#) Analisis
Analisis dilakukan ter0ada, standar
de6iasi ,engamatan, koordinat 0asil
4ilter yang ditera,kan, nilai de4ormasi
yang di,erole0 dan analisis mengenai
se-au0 mana ,ergeseran dise!a!kan
ole0 angin dengan meli0at koe4isien
korelasi antara ,ergeseran koordinat
-em!atan dengan ke*e,atan angin serta
gra4ik dua dimensi yang
mere,resentasikan ,ola 0u!ungan dari
keduanya)
M",in( A,ra( Fi)tr
)oving Average 0ilter .MA 0ilter/
meru,akan metode smoot0ing yang memiliki
,rinsi, menggantikan setia, titik data dengan
ratarata titik tetangga data) )oving average
filter mengurangi intensitas sinyal, dengan
0ilangnya sinyal ke*il !erdekatan !erikutnya)
E4ek ini meningkat dengan meningkatnya
4
bandwidth filter .M/) Formula MA Filter adala0
se!agai
&'
titik yang tidak !e!as o!struksi) Pada ,enelitian
arakteristik
titik -em!atan, -em!atan ,enye!a! karena untuk
0asil yang
dengan tingkat
N
o
:)
GPS $
Dari
Hasil
Tingkat
l
e
#,#::
#,$#:
#,#:$
#,$1'
#,#&D
#)#?
#
,
#
,
#
,
a
n
g
,engukuran
GPS aki!at
l
G
P
D
i
F
i
D
i
Dari gra4ikgra4ik koordinat 0asil MA
Dari gra4ikgra4ik koordinat 0asil MA
PENUTUP
&' Ksi#*u)an
Dari ,enelitian ini da,at disim,ulkan
!e!era,a 0al se!agai !erikut %
$) Pada ,enelitian ini !e!an dinamik angin
memiliki ,engaru0 yang lema0 ter0ada,
,eru!a0an ,osisi lateral +em!atan
Suramadu) Boe4isien keterkaitan
,engaru0 angin ter0ada, ,eru!a0an
,osisi lateral yang ter-adi adala0 I '#E
untuk data di titik GPS $ .di titik ka!el
ketiga dari pylon Sura!aya/ dan I $# E
di titik GPS ' .di titik ka!el ketiga dari
pylon sisi Madura/)
') Dari 0asil ,engamatan GPS ,ada
,enelitian ini mengindikasikan !a02a %
$Pengukuran !ulan +anuari memiliki
outliers ke*il se0ingga dengan
ke*e,atan angin ratarata terukur
se!esar ' knots terdeteksi ,ergeseran
,osisi lateral ratarata +em!atan
Suramadu di titik GPS $ se!esar ' *m
dan ' *m di titik GPS ')
'Pengukuran $' Mei '#$$ memiliki
outliers !esar, se0ingga dengan
ke*e,atan angin ratarata terukur
se!esar ?,D knots terdeteksi
,ergeseran ,osisi lateral se!esar D *m
di titik GPS $ dan '" *m di titik GPS
')
:Sedangkan ,ada ,engukuran $: Mei
'#$$ yang -uga memiliki nilai
outliers yang !esar, dengan angin
ratarata terukur !erke*e,atan :,1
knot, terdeteksi ,ergeseran ,osisi
lateral se!esar $" *m dititik GPS $
dan $' *m dititik GPS ')
:) Penggunaan metode kinematik serta
kesala0an dan !ias aki!at kondisi
lingkungan ,engukuran yang tidak !e!as
o!struksi .gangguan/, mengaki!atkan
multipath dan cycle slips se0ingga 0asil
,engukuran memiliki !anyak ,ola
outliers) "utliers terse!ut !er,engaru0
ter0ada, standar de6iasi ,engukuran dan
nilai ,ergeseran ,osisi +em!atan
Suramadu)
?) Penggunaan metode )oving Average
filter yang digunakan mam,u mereduksi
outliers maksimum se!esar #,?: m dan
reduksi outliers minimum se!esar # m
,ada ,engukuran +anuari '#$$,
sedangkan ,ada ,engukuran !ulan Mei
MA 4ilter mereduksi outliers maksimum
se!esar #,C1 m, dan minimum # m)
') Saran
3e!era,a saran yang di!erikan untuk
,enelitian selan-utnya adala0 se!agai
!erikut %
$) Data 0asil ,enelitian ini da,at digunakan
se!agai re4erensi untuk ,engem!angan
,enelitian de4ormasi selan-utnya dengan
!e!era,a ,er!aikan dalam 0al
,engola0an data dan metode yang
digunakan) Per!aikan yang dimaksud
diantaranya adala0 ,emili0an lokasi
,enem,atan GPS serta selang
,engamatan ,ada metode kinematik
yang dilakukan dengan 4rekuensi high
rate yaitu H $ H9, atau dengan
menggunakan metode statik dengan
,engamatan yang kontinyu)
') Penem,atan anemometer se!aiknya
!erada di lokasi yang sama dengan
,osisi ,enem,atan GPS agar data yang
dida,at !erada ,ada sam,le titik yang
sama serta dilakukan selama '? -am agar
,engaru0 angin darat dan angin laut
da,at terli0at) Agar analisis mengenai
,engaru0 !e!an dinamik angin ter0ada,
,eru!a0an ,osisi -em!atan suramadu
le!i0 sta!il, maka di,erlukan
,engukuran yang kontinyu dengan kurun
2aktu ,engukuran yang le!i0 ,an-ang
dengan mem,er0atikan 4aktor musim)
Da!tar Pustaka
A!idin, H) A )'##&) Penentuan Posisi GPS dan
A,likasinya) +akarta % PT) Pradnya
Paramit0a)
FurJon) $CCC) Statistika 1erapan untuk
enelitian) FG) Al,0a!eta % 3andung)
Na!a!an, P) '##1) KStructural !ealth
)onitoring System>) roceeding "f
+onstruction And )aintenance "f
)ain Span Suramadu 2ridge)
Sura!aya % )inistry "f ublic 3ork
Directorat General "f !ighway 3alai
3esar Pelaksanaan +alan Nasional G
1echnical Affair "f 4ational
Suramadu 2ridge.
;a0yuningtias, D) $CC") Tugas Ak0ir % )odel
enentuan Dalam Analisis Deformasi
)elalui endekatan Geodetik) +urusan
teknik Geodesi Fakultas Teknik Si,il
dan Peren*anaa IT3)
7
LAMPIRAN
0u!ungan
residu
Gam!ar $$) Gra4ik Hu!ungan Pergeseran Boordinat @ Titik GPS '
dengan Be*e,atan Angin Beara0 @
8
9
1
0
1
1

Sponsor Documents

Or use your account on DocShare.tips

Hide

Forgot your password?

Or register your new account on DocShare.tips

Hide

Lost your password? Please enter your email address. You will receive a link to create a new password.

Back to log-in

Close