ATENUASI [PDF]

Citation preview

Fungsi Atenuasi. Analisis resiko gempa memerlukan nilai percepatan tanah akibat gempa. Pada analisis resiko gempa apabila lokasi yang ditinjau tidak mempunyai data rekaman gempa, maka untuk memperkirakan besarnya percepatan maksimum tanah digunakan fungsi atenuasi. Yang dimaksud dengan fungsi atenuasi adalah suatu fungsi yang menggambarkan korelasi antara intensitas gerakan tanah setempat (i) dan magnitude (M) serta jarak (R) dari suatu sumber titik dalam daerah sumber. Fungsi atenuasi merupakan alat yang penting dalam implementasi resiko kegempaan dalam perencanaan bangunan tahan gempa. Faktor-faktor yang mempengaruhi fungsi atenuasi adalah sebagai berikut : 1 Mekanisme Gempa. Gempa-gempa besar biasanya terjadi karena pergeseran tiba-tiba lempeng tektonik yang mengakibatkan terlepasnya enerji yang sangat besar. Pergeseran lempeng tektonik ini bisa terjadi pada daerah subduction, ataupun pada patahan yang tampak di permukaan bumi. Gempa yang terjadi pada daerah subduction biasanya merupakan gempa dalam yang mempunyai kandungan frekwensi yang berbeda dengan gempa dangkal. Oleh karena itu sebagaimana yang diusulkan oleh Idriss (1991), rumus-rumus atenuasi untuk gempa subduction harus dipisahkan dari gempa strike slip. 2 Jarak Episenter. Respon spektrum dari gempa yang tercatat pada batuan mempunyai bentuk yang berbeda tergantung jarak episenternya (near, mid dan far field). Jitno et. Al (1995) menyajikan hasil analisis gempa Loma Prieta, yang dilakukan Mohraz (1992), yang memperlihatkan adanya pengaruh jarak episenter terhadap bentuk respon spektra. 3 Kondisi Tanah Lokal. Juga mempunyai peran yang sangat penting dalam menentukan respon suatu daerah terhadap gelombang gempa. Respon gempa yang tiba di batuan dasar bisa diperkuat, diperlemah atau berubah kandungan frekwensinya karena tersaringnya getaran berfrekwensi tinggi. Ada beberapa fungsi atenuasi yang telah dikembangkan, diantaranya fungsi atenuasi Joyner & Boore (1981, 1988), Crouse (1991), Fukushima & Tanaka (1992), Sadigh (1997), dan lain-lain. Fungsi-fungsi atenuasi tersebut diturunkan berdasarkan data pengamatan kegempaan dimasa lalu dengan memakai metoda penyesuaian kuadrat terkecil terhadap data pengamatan tersebar. Joyner & Boore (1988). Fungsi atenuasi yang diperoleh oleh Joyner & Boore adalah fungsi atenuasi untuk percepatan horizontal maksimum, kecepatan horizontal maksimum. Fungsi ini menggunakan data dari North America dan pertama kali dipublikasikan pada tahun 1981. Khusus untuk percepatan horizontal maksimum, persamaan yang diusulkan oleh Joyner & Boore adalah : a  10 0.43 0.23 MW  6  log r   0.0027.r 



r



 r0 



2



(4)



2



8



(5)



dimana : a = percepatan (g), MW = momen magnitude, r0 = jarak terdekat dari lokasi ke pro-yeksi vertikal dari gempa akibat aktifitas patahan pada permuka-an tanah (km)



Crouse (1991). Fungsi atenuasi yang diturunkan oleh Crouse berdasarkan data gempa dengan mekanisme subduction yang diambil dari zona subduction Cascadia Pasifik Utara bagian barat dengan karakteristik percepatan arah horizontal dan damping 5 %. Persamaan yang diperoleh dari analisis data tersebut adalah : a e



(11.5 0.657.M  2.09. ln R  63.7.e  0.128.M    0.00397.h  



(6)



dimana : a = percepatan (g), M = magnitude gempa, R = jarak terdekat dari lokasi ke sum-ber gempa (km), H = kedalaman fokus (km).



Fukushima & Tanaka (1992). Fungsi atenuasi ini dikembangkan untuk percepatan maksimum horizontal yang berlaku untuk sumber gempa disekitar Jepang. Rumusan fungsi atenuasi yang dihasilkan adalah : 



0.42.MW   0.0033.R 1.22 0.14.L    0.42.MW  log R  0.025.10     



a  10



(7) dimana : a = percepatan (g), MS = magnitude gelombang permu-kaan (surface wave magnitude), R = jarak terdekat dari lokasi ke sumber gempa (km), L = 1 untuk sumber gempa di luar Jepang.



Sadigh (1997). Fungsi atenuasi yang dikembangkan oleh Sadigh (1997) sudah mengakomodasi kebutuhan untuk mengembangkan koefisien untuk magnitude lebih besar dan lebih kecil dari M = 6.5 dengan mekanisme gempa strike-slip. Rumusan fungsi atenuasi yang dihasilkan adalah : a e



(1.274 1.10.M  2.10. ln Rrup  e   0.485 0.524.M    



dimana : a = percepatan (g), M = magnitude gempa, Rrup = jarak terdekat dari lokasi ke sum-ber gempa (km).