2.1.2 Prosedur Menghitung Energi Masuk
Housner 1956 memberikan persamaan untuk menghitung energi persatuan massa sebagi:
2
2 1
PSV m
E
i
2.8 Dimana:
m = massa.
PSV = kecepatan spectra. Dia menggunkan Persamaan 2.8 untuk perilaku elastis dan plastis. Zahran dan
Hall 1984 memberikan persamaan untuk energi masuk persatuan massa sebagai:
dt u
u m
E
t g
i
2.9
Akiyama 1985 memberikan persamaan energi masuk persatuan massa pada SDOF elastis sebagai:
2
2 1
E i
V m
E
2.10 Dimana V
E
merupakan kecepatan ekivalen. Dia merekomendasikan nilai V
E
sebagai berikut: V
E
= 2,5T
n
untuk T
n
T
G
V
E
= 2,5T
G
untuk T
n
T
G
Dimana T
G
merupakan predominant period motion sebagai fungsi dari tipe tanah. Nilai dari T
G
yaitu 0.4, 0.6, 0.8, dan 1 detik untuk tanah tipe I tanah keras, II, III, dan IV secara berurutan tipe tanah makin lunak.
Universitas Sumatera Utara
Kuwamura dan Galambos 1989 menggunakan persamaan Akiyama dan merekomendasikan nilai V
E
adalah: =
untuk untuk T T
G
= untuk untuk T T
G
Dimana I
E
adalah merupakan integral kuadrat dari percepatan tanah untuk total durasi accelerogram t
f
.
dt u
I
f
t g
E 2
2.11
Menggunakan 40 akselerogram Fajfar dkk. 1989 menghitung energi masuk gempa untuk periode menengah kecepatan wilayah - konstan dengan rasio redaman
5 dan : 0.5 - 1.0 , dimana adalah rasio dari gaya leleh dengan mPGA, dimana PGA adalah percepatan tanah maksimum. Mereka merekomendasikan untuk
menghitung energi masuk persatuan massa sebagai:
2 5
. di
PGV t
2 .
2 m
E
i
2.12 Dimana:
t
di
= durasi gerak kuat didefinisikan oleh Trifunac dan Brady 1975. PGV = kecepatan tanah maksimum.
Mereka tidak mengusulkan formula untuk jangka pendek dan jangka panjang, yaitu pada wilayah percepatan-konstan dan perpindahan-konstan.
Universitas Sumatera Utara
2.1.3 Pengaruh Karakter Gerakan Tanah Pada Spektra Energi
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Payam Khashaee dkk. dalam laporan distribusi energi pada struktur, pengaruh intensitas gempa, durasi dan besar
frekuensi pada energi input gempa dikaji dengan menggunakan 10 accelerogram dengan durasi pendek t
di
lebih pendek dari 8 s dan 10 dengan durasi panjang t
di
lebih dari 18 s. Durasi t
di
dihitung menggunakan definisi yang diusulkan oleh Trifunac dan Brady 1975, yang dikenal sebagai durasi berbasis intensitas. Mereka
mendefinisikan durasi sebagai interval waktu antara lima dan sembilan puluh lima persen kontribusi dengan integral dari kuadrat percepatan tanah, lihat Persamaan
2.11. Studi ini menunjukkan bahwa puncak accelerasi meningkat efektif, energi
masuk juga meningkat, yang menunjukkan bahwa energi masuk berhubungan dengan intensitas gerakan tanah. Rasio energi seperti rasio energi histeretik maksimum
dengan energi masuk maksimum E
hm
E
irm
tidak terpengaruh oleh percepatan puncak efektif. Oleh karena itu, skala sebuah accelerogram tidak mengubah distribusi energi
masuk gempa antar komponen energi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh durasi gerak yang kuat pada input adalah sama pentingnya dengan pengaruh besar
frekuensi, khususnya untuk struktur non-linear. Sebagai rasio daktilitas meningkat, pengaruh durasi gerak yang kuat pada spektrum energi masuk menjadi lebih
signifikan, terutama di sekitar periode dominan Tpe.
Universitas Sumatera Utara
2.1.4 Pengaruh Properties Struktur pada Spektra Energi
Kategori