Dynamic Behaviour of Submerged Floating Tunnels under Seismic Loadings with Different Cable Configurations

Abstract

The paper presents the dynamic behavior of a Submerged Floating Tunnel (SFT) in the Seribu Archipelago crossing under seismic loadings by using the different cable configurations. The SFT is a tubular structure submerged in the water at a fixed depth, which features several advantages from the structural and environmental impact points of view. In particular, the structural system is suited for waterway crossings in seismicity zones. Its interaction with the water provides additional damping and inertia to the system. To evaluate the SFT structural response of seismic loadings, a response spectrum analyses were carried out, in which the ground multi-support excitation is considered. The investigation of the different cable system configurations were also carried out. Both static and dynamic analyses were carried to find the optimal configuration of the structural system. Although the paper has had a definitive conclusion yet, the results gave useful indications of responses of Submerged Floating Tunnels subjected to earthquake. The SFT with two cable diagonals perpendicular with SFT's body (called Model C) shows the optimal structural configuration compared with others. Abstrak Paper ini membahas studi tentang perilaku dinamik dari jembatan layang dalam air (Submerged Floating Tunnel, SFT) untuk kepulauan Seribu akibat pengaruh beban gempa menggunakana konfigurasi kabel yang berbeda. SFT adalah suatu struktur yang berada pada posisi melayang dalam air pada permukaan tertentu, yang mempunyai keuntungan baik dalam segi struktur, ekonomi, dan lingkungan. Struktur ini terlihat sangat cocok untuk penyeberangan air di daerah rawan gempa, karena interaksi dengan air menghasilkan tambahan peredam pada struktur. Untuk melakukan evaluasi respon struktur SFT akibat gempa bumi, maka analisa response spektrum digunakan untuk menghitung pengaruh beban tersebut. Sistem konfigurasi kabel yang berbeda-beda dianalisa secara statik dan dinamik untuk mengetahui konfigurasi yang optimum. Walaupun hasil penelitian ini belum memberikan kesimpulan yang pasti, tetapi hasil penelitian dapat digunakan sebagai acuan awal untuk mengetahui respon/tanggap struktur SFT akibat beban gempa. Berdasarkan penelitian ini diperoleh bentuk SFT dengan dua kabel yang ditaruh pada garis singgung antara kabel dan badan SFT (Model C) sebagai konfigurasi kabel yang optimum dalam menerima beban lingkungan dibandingkan tipe yang lain. Kata Kunci submerged floating tunnel, tegangan, perpindahan, kabel, beban gempa