📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 51 dokumenINVESTIGASI NUMERIK KOMPARATIF INTERAKSI GEOKIMIA CO2–MINERAL UNTUK PENYIMPANAN JANGKA PANJANG DI AKUIFER GARAM, RESERVOIR GAS TERDEPLESI, DAN RESERVOIR MINYAK TERDEPLESI
Oil and gas operations contribute approximately 15% of global energy-related emissions, amounting to 5.1 billion tonnes of greenhouse gases annually (IEA, 2021), highlighting the urgent need for mitigation strategies such as Carbon Capture and Storage (CCS). Among various CO? trapping mechanisms, mineral trapping offers a more permanent solution by chemically converting CO? into stable solid minerals. This study investigates the contribution of mineral trapping across saline aquifers, depleted gas reservoirs, and depleted oil reservoirs through numerical simulations performed using tNavigator. Three synthetic compositional models representing each storage formation were developed, with reservoir dimensions of 20,476 ft × 20,398 ft × 547 ft, discretized into a uniform grid of 31 × 31 × 22 cells. Geochemical interactions were modeled by incorporating three equilibrium CO? dissolution reactions and one mineral precipitation reaction to simulate calcite (CaCO?) formation. CO? injection was carried out over a 2-year period, with a total injected volume of 37.5 BSCF, followed by a 1000-year post-injection simulation. Mineral trapping was found to be minimal: 0.0006% in saline aquifers, 0.0002% in depleted gas reservoirs, and none in depleted oil reservoirs. Calcite formation reached 25 tonnes in saline aquifers and 10 tonnes in depleted gas reservoirs. Among all formations, saline aquifers exhibited the highest total CO? trapping, comprising 89.4% residual, 3.3% solubility, and 6.8% structural CO?. Depleted gas reservoirs demonstrated 53.5% residual and 45.3% structural trapping, while depleted oil reservoirs retained 31% residual, 37% CO? dissolved in oil, and 32% structural trapping. The primary influencing factor identified in this study was initial fluid saturation. Saline aquifers, being fully watersaturated, facilitated extensive CO?–brine interactions, thereby enhancing dissolution and mineralization. Conversely, the presence of residual hydrocarbons in depleted reservoirs limited CO? dissolution, with the effect being more pronounced in depleted oil reservoirs due to CO?–oil miscibility. Mineral trapping should therefore be considered in saline aquifers and depleted gas reservoirs where mineral precipitation occurs, whereas its impact is negligible in depleted oil reservoirs where no mineral formation was observed.
SIMULATION OF FIBER BRIDGING IN UNIDIRECTIONAL COMPOSITES USING THE FINITE ELEMENT METHOD IN A DOUBLE CANTILEVER BEAM TEST
Delamination is a critical failure mode in fiber-reinforced polymer composites, often causing severe structural issues. This study develops and validates a finite element model (FEM) to simulate how transverse fiber bridging affects fracture toughness in unidirectional carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composites during Double Cantilever Beam (DCB) tests. The model uses shell elements to represent the bending behavior and rotational effects of bridging fibers, with cohesive interactions assigned through a Weibull distribution to capture variability in interfacial properties. Validation was conducted using experimental data from Ping Hu et al. The simulation results without fiber bridging aligned well with analytical predictions, while the inclusion of fiber bridging reproduced experimental trends such as increased fracture toughness and load–displacement curve fluctuations. Parametric analysis revealed that greater specimen width and smaller bridging dimensions both enhanced toughness. Overall, the validated FEM provides insights for optimizing fiber bridging to improve the damage resistance of composites.
PERANCANGAN DINDING DIAFRAGMA PADA PROYEK MRT FASE 2A STASIUN KOTA MENGGUNAKAN PARAMETER TANAH LOWER BOUND, UPPER BOUND, DAN BEST ESTIMATE
Pembangunan Stasiun Kota sebagai bagian dari proyek MRT Jakarta dirancang berupa struktur bawah tanah untuk mengatasi keterbatasan lahan di kawasan dengan kepadatan infrastruktur tinggi. Dinding diafragma digunakan sebagai elemen penahan tekanan tanah dan air tanah, serta memiliki peran penting dalam menjaga stabilitas dan mengendalikan deformasi serta penurunan tanah selama proses konstruksi. Penurunan tanah khususnya diamati pada bangunan eksisting yang berjarak sekitar 4–4,5 meter dari tepi galian. Salah satu tantangan utama dalam desain geoteknik adalah adanya ketidakpastian parameter tanah. Untuk mengatasi tantangan tersebut sekaligus menjaga keseimbangan antara faktor keamanan dan efisiensi biaya, analisis dilakukan dengan mempertimbangkan tiga kondisi parameter tanah, yaitu lower bound, best estimate, dan upper bound. Metode konstruksi yang diterapkan adalah metode top-down, menggunakan strut sebagai elemen perkuatan yang sekaligus berfungsi sebagai lantai stasiun. Analisis stabilitas dan deformasi dilakukan dengan pendekatan pemodelan numerik menggunakan perangkat lunak Plaxis 2D, dengan spesifikasi panjang dinding 39,81 meter, tebal 1,2 meter, kedalaman galian 23,45 meter, dan lebar galian 20,3 meter. Hasil analisis pemodelan menunjukkan bahwa skenario lower bound menghasilkan desain yang tidak memenuhi standar. Hal ini ditunjukkan oleh stabilitas basal heave (SF = 1,17) yang tidak mencapai batas aman, serta prediksi deformasi lateral (±131 mm) yang melampaui batas izin. Sebaliknya, kondisi Best Estimate berhasil memenuhi seluruh kriteria stabilitas (SF > 1,5) dan deformasi (±69 mm), sekaligus menawarkan efisiensi material yang signifikan. Adapun skenario Upper Bound juga memenuhi kriteria keamanan, tetapi cenderung menghasilkan estimasi yang kurang konservatif (underestimate). Dengan demikian, pendekatan Best Estimate direkomendasikan sebagai pilihan desain yang paling seimbang antara keamanan dan efisiensi. Namun, direkomendasikan agar penerapannya di lapangan harus didukung oleh program monitoring instrumentasi yang komprehensif sebagai langkah mitigasi.
PERANCANGAN STRUKTUR TEROWONGAN YOGYAKARTA-BAWEN DENGAN PEMODELAN ELEMEN HINGGA
Perencanaan terowongan menghadapi tantangan utama dalam merepresentasikan beban tanah dan interaksi struktur-tanah secara akurat, mengingat kompleksitas kondisi geoteknik dan sifat material. Untuk mengatasi hal ini, tersedia dua metode analisis utama, yaitu metode konvensional dan metode numerik berbasis Finite Element Method (FEM). Dalam tugas akhir ini, FEM akan digunakan karena kemampuannya yang lebih dapat memodelkan tanah sebagai elemen non-elastis, serta dapat memperkirakan distribusi gaya dan respons struktur terhadap kondisi geoteknik yang kompleks. Studi ini berfokus pada perencanaan Terowongan Yogyakarta – Bawen sebagai solusi konektivitas pada jalur tol yang melewati perbukitan. Terowongan ini terletak di Seksi 5, tepatnya pada STA 20+273 hingga STA 20+679 di Dusun Kragan, Desa Losari, Kabupaten Magelang, dan akan dibangun sebagai sepasang terowongan kembar berpenampang tapal kuda. Tujuan dari perancangan ini adalah untuk menentukan metode konstruksi dan sistem perkuatan pada tahap penggalian, mengevaluasi desain seismik terowongan pada STA 20+435, serta merencanakan desain sistem penyangga terowongan sementara (initial lining) dan desain struktur final lining pada STA 20+435. Seluruh proses perencanaan akan mengacu pada Standar Nasional Indonesia (SNI) dan American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) untuk memastikan struktur yang dirancang aman.
STUDI KASUS EVALUASI DEFORMASI LATERAL DINDING PENAHAN TANAH AKIBAT KONSTRUKSI GALIAN TEROWONGAN PEJALAN KAKI PADA TANAH LUNAK DI WILAYAH PADAT PENDUDUK
Pembangunan terowongan pejalan kaki bawah tanah di wilayah urban padat penduduk seperti Jakarta menimbulkan tantangan geoteknik yang kompleks, terutama pada kondisi tanah lempung lunak yang dominan. Penelitian ini berfokus pada evaluasi deformasi lateral dinding penahan tanah dan penurunan tanah di belakangnya akibat galian terowongan pejalan kaki yang menghubungkan UOB Plaza - Stasiun MRT Dukuh Atas. Selain itu, analisis pengaruh efek tiga dimensi dikaji secara kuantitatif menggunakan parameter Plane Strain Ratio (PSR). Analisis numerik dilakukan menggunakan perangkat lunak PLAXIS 2D dan PLAXIS 3D. Variasi rasio lebar terhadap panjang galian (B/L = 0,3 dan 0,5) diterapkan pada beberapa section untuk memahami pengaruh geometri. Parameter tanah diperoleh dari data uji Standard Penetration Test (SPT) dan pengujian laboratorium, dengan mengadopsi model konstitutif Hardening Soil serta pendekatan analisis Fully Coupled Flow-Deformation. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemodelan 2D secara konsisten menghasilkan prediksi deformasi lateral dinding dan penurunan tanah yang lebih besar dibandingkan model 3D. Perbedaan signifikan ini terutama terlihat pada galian dengan panjang relatif pendek, mengindikasikan dominasi efek sudut (corner effect) yang meningkatkan kekakuan lateral pada model tiga dimensi. Nilai PSR yang diperoleh dari analisis berkisar antara 0,045 hingga 0,644, menegaskan adanya pengaruh kuat dari efek sudut dan geometri galian terhadap redistribusi tegangan lateral. Oleh karena itu, penelitian ini menekankan pentingnya penggunaan pemodelan 3D untuk menghasilkan prediksi deformasi yang lebih realistis dan akurat pada proyek galian dalam di lingkungan yang padat.
KAJI NUMERIK PENGARUH PROSES PEMESINAN KONVENSIONAL DAN EDM PADA HASIL PENGUJIAN DENGAN SPLIT-HOPKINSON SHEAR BAR METODE PUNCH WITH NOTCH
Metode Split-Hopkinson Shear Bar (SHSB) dengan teknik punch with notch digunakan untuk mengetahui sifat material pada laju regangan tinggi. Namun, keterbatasan dalam proses manufaktur menyebabkan keterbatasan pada ukuran notch dan radius fillet yang dapat dibentuk, yang dapat secara signifikan memengaruhi akurasi hasil pengujian. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji secara numerik pengaruh variasi notch dan fillet radius pada spesimen punch with notch yang dibuat dengan proses pemesinan konvensional dan non konvensional terhadap hasil pengujian SHSB guna menentukan desain geometri yang optimal. Studi ini menggunakan metode elemen hingga dengan perangkat lunak Abaqus/CAE untuk menyimulasikan respons dari spesimen Aluminium 2024-T351. Dua variasi spesimen (tipe A dan tipe B) dengan geometri notch yang berbeda dianalisis, di mana masing-masing seri memiliki empat variasi fillet radius (0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm, dan 0.4 mm). Kinerja setiap desain dievaluasi berdasarkan tiga kriteria utama: kemurnian tegangan geser, gradien laju regangan, dan keseimbangan gaya. Hasil simulasi menunjukkan bahwa peningkatan fillet radius cenderung menurunkan nilai regangan dan tegangan akhir pada kedua tipe. Namun, pengaruhnya terhadap kemurnian tegangan geser menunjukkan tren yang sama antara kedua seri tersebut. Berdasarkan evaluasi komprehensif terhadap seluruh kriteria, spesimen A-4 (dari Seri A) dan B-4 (dari Seri B) direkomendasikan sebagai desain paling optimal. Kedua spesimen ini menunjukkan kombinasi terbaik antara kemurnian tegangan geser yang tinggi dengan gradien laju regangan dan diskrepansi gaya yang dapat diterima, sehingga dapat meningkatkan kualitas data pengujian geser dinamis.
INVERSI MAGNETOTELURIK DUA DIMENSI DENGAN RESPONS IMPEDANSI DAN TIPPER MENGGUNAKAN ALGORITMA PENYELESAIAN MATRIKS KLU, CHOLESKY, DAN BICGSTAB
Penelitian ini mengembangkan pemrograman inversi magnetotelurik dua dimensi dengan menggunakan respons impedansi dan tipper. Pemodelan ke depan pada pemrograman inversi dilakukan dengan menggunakan metode numerik elemen hingga berbasis node dan elemen segitiga tak beraturan untuk menyelesaikan permasalahan medan elektromagnetik dalam persamaan differensial orde dua. Pemodelan inversi dilakukan menggunakan algoritma gauss newton dan beberapa algoritma penyelesaian matriks (KLU, Cholesky, dan BiCGSTAB) untuk analisis akurasi dan efisiensi secara komputasi. Validasi pemrograman pemodelan ke depan dilakukan menggunakan model standar COMMEMI 2D-0 dan COMMEMI 2D-1. Diperoleh hasil persentase galat rata-rata resistivitas semu untuk model COMMEMI 2D-0 adalah dalam rentang 5.06-6.44%. Selanjutnya, untuk model COMMEMI 2D-1 diperoleh presentase galat rata-rat resistivitas semu adalah dalam rentang 1.80-1.95%. Kemudian validasi pemrograman inversi dilakukan dengan model bumi sintetik, yaitu: model bumi homogen, model bumi berlapis, dan model bumi dengan anomali. Berdasarkan hasil yang diperoleh dari tiga algoritma penyelesaian matriks, algoritma yang berbeda tidak memberikan hasil atau akurasi yang berbeda. Namun, algoritma yang berbeda memiliki efisiensi yang berbeda dengan parameternya adalah waktu iterasi dan penggunaan memory. Algoritma KLU memiliki waktu iterasi (200-3200 detik) dan penggunaan memory (2.0-3.1 GB) yang relatif kecil dibandingkan algoritma lainnya. Kemudian, integrasi tipper memberikan hasil untuk model bumi dengan variasi resistivitas arah lateral yang lebih akurat dibandingkan tanpa integrasi tipper.
STUDI PERBANDINGAN PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH DENGAN COMMON BORROW MATERIAL (CBM) DAN MATERIAL BATUAN, MENGGUNAKAN METODE ANALISIS NUMERIK DAN PENGAMATAN INSTRUMENTASI DI LAPANGAN. STUDI KASUS: PROYEK PEMBANGUNAN JALAN TOL PROBOLINGGO-BANYUWANGI PAKET 3.
Pembangunan Jalan Tol Probolinggo-Banyuwangi Paket 3 (Paiton-Besuki) menjadi bagian Proyek Strategis Nasional yang termasuk dalam jaringan Jalan Tol Trans Jawa. Pada proses pembangunan jalan tol, seringkali menghadapi tantangan terkait kondisi tanah dasar dan material timbunan yang tersedia. Tanah lunak cenderung memiliki banyak permasalahan baik dari segi penurunan maupun stabilitasnya. Salah satu metode yang digunakan untuk mengatasi tanah lunak adalah timbunan preloading. Masa tunggu timbunan preloading yang relatif lama berpotensi menyebabkan keterlambatan penyelesaian konstruksi yang berkorelasi dengan betambahnya biaya operasional pelaksanaan konstruksi. Penggunaan material batuan yang ada di lapangan diperkirakan dapat mempercepat waktu tunggu penurunan tersebut. Hasil dari perbandingan penurunan timbunan menggunakan software yaitu berdasarkan lapisan tanah pada studi tesis, lapisan pertama pada kedalam 0~3m merupakan lapisan lempung berpasir dengan nilai konsistensi N-SPT = 5, lapisan kedua pada kedalaman 3~5m merupakan lapisan tanah lempung lunak dengan nilai konsistensi N-SPT = 1 dan pada lapisan kedalaman 5~30m merupakan lapisan tanah lempung keras dengan nilai konsistensi N-SPT = 14~50. Hasil penurunan yang terjadi pada hari ke 257 di lapangan berdasarkan pembacaan settlement plate adalah sebesar 0.575m sedangkan hasil penurunan pada analisis PLX 2D untuk batuan sebesar 0.576m dan CBM sebesar 0,569m. Selain itu, pada kondisi U90%, material timbunan menggunakan batuan membutuhkan waktu selama 234 hari, dimana apabila menggunakan material timbunan CBM membutuhkan waktu selama 274 hari. Terdapat selisih 40 hari dimana hal tersebut menunjukkan material batuan menghasilkan nilai penurunan yang lebih cepat. Peninjauan dari nilai perubahan Pore Water Pressure (PWP), pada elv 5.3m, 3.3m dan 1.3m memiliki nilai PWP yang hampir sama dengan hasil pengamatan piezometer pada elevasi 5.3 m, dimana pola tekanan PWP yang sama akan meningkat pada setiap tahap penimbunan dan akan mengalami penurunan pada tahap akhir masa tunggu penimbunan.
ALAT BANTU MENGAJAR TOPIK PENCOCOKAN KURVA BERBASIS KOMPUTER MELALUI VBA EXCEL
Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan media bantu ajar berbasis komputer menggunakan Visual Basic for Applications (VBA) pada Microsoft Excel sebagai sarana pembelajaran topik pencocokan kurva suku banyak dan garis singgung. Pencocokan kurva merupakan bagian esensial dalam pemodelan matematika yang seringkali dianggap abstrak oleh siswa karena melibatkan operasi aljabar matriks, perhitungan galat, serta algoritma numerik. Untuk mengatasi kesulitan tersebut, dikembangkanlah media interaktif yang memungkinkan siswa melakukan eksplorasi langsung terhadap data melalui simulasi dan visualisasi grafik secara real-time. Media yang dikembangkan memfasilitasi proses pengamatan terhadap perubahan nilai gradien atau galat, pengujian hipotesis, hingga penarikan kesimpulan secara reflektif. Evaluasi kurva model dilakukan menggunakan ukuran galat Root Mean Square Error (RMSE) untuk menilai kesesuaian hasil dengan data yang diberikan. Fitur visualisasi garis singgung terhadap kurva model pada titik tertentu dirancang untuk menunjukkan konsep turunan dalam konteks geometris. Pengembangan lebih lanjut dari fitur garis singgung ini dimanfaatkan untuk melakukan penghampiran nilai fungsi di sekitar titik tersebut, sehingga memungkinkan siswa untuk mengeksplorasi penerapan konsep diferensial dalam estimasi lokal berbasis data riil. Media ini juga dilengkapi dengan modul panduan praktikum untuk mendukung pemanfaatan secara mandiri. Integrasi teknologi Microsoft Excel yang telah umum digunakan di berbagai institusi pendidikan memungkinkan media ini untuk diakses secara luas dan selaras dengan prinsip Kurikulum Merdeka, khususnya dalam mendukung pembelajaran kontekstual dan bermakna, serta penguatan kemandirian belajar melalui pemanfaatan teknologi yang adaptif dan mudah dijangkau. Oleh karena itu, media ini diharapkan dapat menjadi alternatif pembelajaran yang inovatif dan relevan.
PENGEMBANGAN MODEL MATEMATIKA NON-HIDROSTATIK PEMBANGKITAN TSUNAMI AKIBAT LONGSORAN BAWAH LAUT
Tsunami yang disebabkan oleh longsoran bawah laut telah menjadi perhatian dan kekhawatiran para peneliti dalam beberapa dekade terakhir karena dampaknya yang sangat merusak dan mengakibatkan banyak korban jiwa. Tsunami yang dibangkitkan oleh longsoran memiliki karakteristik yang berbeda dengan tsunami yang dipicu oleh gempa bumi tektonik. Pemodelan matematika diperlukan untuk memahami karakteristik tsunami akibat longsoran, mengingat tsunami jenis ini tidak disertai gelombang seismik dan dapat menghantam pantai tanpa peringatan. Disertasi ini membahas pengembangan model matematika non-hidrostatik yang akurat, efisien, dan andal untuk simulasi pembangkitan tsunami akibat longsoran bawah laut. Keunggulan dari model non-hidrostatik dibandingkan model tsunami konvensional yang berdasarkan persamaan air dangkal adalah kemampuannya dalam memperhitungkan efek dispersi. Efek ini perlu diperhitungkan saat memodelkan gelombang dengan panjang gelombang yang relatif pendek, seperti gelombang tsunami yang diakibatkan oleh longsoran bawah laut. Pada penelitian ini, diusulkan model non-hidrostatik dua lapis tereduksi (NH- 2LR) untuk menyimulasikan tsunami yang dibangkitkan oleh longsoran bawah laut. Model ini diturunkan dari persamaan Euler tiga dimensi (3D) tak-termampatkan. Model NH-2LR diselesaikan secara numerik menggunakan metode leapfrog dengan diskritisasi Arakawa grid-C. Skema numerik yang dihasilkan mengandung suatu persamaan Poisson dengan variabel tak-diketahui berupa tekanan non-hidrostatik. Permasalahan utama dalam mencari solusi numerik model non-hidrostatik adalah persamaan Poisson harus diselesaikan pada setiap langkah waktu, yang mengakibatkan meningkatnya waktu komputasi secara signifikan. Untuk mengatasi masalah ini, teknik parameterisasi tekanan non-hidrostatik diperkenalkan untuk mengurangi biaya komputasi persamaan Poisson. Teknik parameterisasi ini mereduksi waktu komputasi model NH-2LR menjadi setara dengan model non-hidrostatik satu lapis, tetapi dengan akurasi yang hampir sama dengan model non-hidrostatik dua lapis penuh (tanpa parameterisasi). Pengembangan model non-hidrostatik dua lapis dengan parameterisasi tekanan untuk menyimulasikan tsunami yang dibangkitkan oleh longsoran bawah laut merupakan kebaruan dari penelitian ini. Dalam penelitian ini, longsoran bawah laut diasumsikan sebagai objek kaku yang bergerak sepanjang topografi dasar. Gerakan longsoran diintegrasikan ke dalam model NH-2LR melalui penerapan syarat batas kinematika pada topografi dasar laut. Model NH-2LR divalidasi dengan solusi analitik, data eksperimen, dan hasil dari metode numerik lain. Validasi dengan solusi analitik menunjukkan bahwa model NH-2LR mampu menyimulasikan gelombang yang dihasilkan oleh longsoran bawah laut secara akurat pada wilayah perairan menengah hingga dangkal. Validasi model NH-2LR dengan data eksperimen 3D menghasilkan error numerik kurang dari 10.29%, berbeda sekitar 2.39% dari model non-hidrostatik dua lapis penuh. Model NH-2LR menghasilkan efisiensi komputasi sebesar 45.38% dibandingkan dengan model non-hidrostatik dua lapis penuh. Model NH-2LR kemudian diimplementasikan untuk simulasi numerik tsunami Palu 2018. Hasil simulasi menunjukkan kecocokan dengan data lapangan yang tersedia. Semua hasil penilaian menegaskan keunggulan model NH-2LR dalam menyimulasikan tsunami akibat longsoran bawah laut, sehingga model ini dapat menjadi alternatif yang andal dalam perencanaan mitigasi bencana.
ANALISIS KINERJA SEISMIK DINDING PENAHAN TANAH KAKU PADA TANAH PASIR: PERBANDINGAN HASIL PENGUJIAN SENTRIFUGAL DENGAN METODE ELEMEN HINGGA UNTUK EVALUASI MODEL KONSTITUTIF TANAH YANG OPTIMAL
Pemahaman tentang perilaku seismik dinding penahan tanah kaku sangat penting untuk menjamin keamanan struktur terhadap gempa bumi, khususnya dalam kondisi dinamik. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kinerja model tanah sederhana, yaitu Mohr-Coulomb (M-C) dan Hardening Soil Small-Strain (HSS), dalam mendekati hasil uji sentrifugal dinamik. Metodologi penelitian meliputi tinjauan pustaka, pengumpulan data tanah, struktur, serta gempa, simulasi numerik menggunakan metode elemen hingga, dan analisis perbandingan dengan data uji sentrifugal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model HSS lebih akurat dalam mendekati tekanan lateral tanah pada kedalaman 0–4 meter dibandingkan dengan model M-C, dengan overestimasi yang lebih kecil, yaitu 1,3–1,5 kali tekanan lateral hasil uji sentrifugal. Namun, pada kedalaman lebih dari 4 meter, model HSS mengalami overestimasi yang lebih signifikan, terutama pada uji LAA01 dengan peningkatan hingga 3 kali lipat. Sebaliknya, model M-C cenderung menghasilkan overestimasi tekanan lateral tanah yang lebih besar, yaitu 3–7 kali lipat pada berbagai kedalaman. Untuk analisis momen total, model HSS mengalami underestimasi sebesar 1,5–3 kali lipat, sedangkan model M-C menunjukkan overestimasi sebesar 1,2–1,5 kali lipat dibandingkan hasil uji sentrifugal. Secara keseluruhan, model HSS lebih andal dalam analisis tekanan lateral tanah, sedangkan model M-C lebih baik untuk mendekati hasil momen total, meskipun keduanya memiliki keterbatasan. Penelitian ini menyarankan kajian lebih lanjut menggunakan model tanah lempung dan analisis mendalam terhadap penyebab underestimasi momen pada model HSS. Hasil studi ini diharapkan dapat memberikan panduan untuk pemilihan model konstitutif tanah yang lebih optimal dalam desain struktur geoteknik di Indonesia.
MOLLIFIED COLLOCATION METHOD WITH LOCAL HP-REFINEMENT FOR STEADY THERMOELASTIC PROBLEMS
This study introduces a framework for solving thermo-mechanical problems by using Mollified Collocation Method (MCM), that is, method that employs Mollified Basis Functions in the Point Collocation Method (PCM). By directly evaluating Partial Differential Equations (PDEs) in their strong form, offering a more straightforward and computationally efficient alternative to weak form approach. The strong form evaluation enables precise enforcement of boundary and governing equations, making the method particularly interesting for steep gradient problem solutions. A key feature of MCM is the flexibility of its basis functions, which possess arbitrary smoothness and polynomial degrees. This characteristic allows for seamless implementation of local refinement strategies, including p- (locally increasing polynomial degree), h-refinement (locally reducing element size) and hp-refinement (combining both strategies). These refinements allow for control over accuracy and resolution of the solution, focusing computational effort in regions with complex physical phenomena, such as high-temperature gradients. The proposed framework demonstrates significant potential for addressing thermoelasticity problem with locally steep gradients by combining mathematical rigor with practical efficiency. This study numerically investigates the effects of local refinements on solving high-gradient thermo and coupled thermoelasticity problems, aiming to balance solution accuracy and computational cost. Results indicate that local refinement strategies significantly enhance convergence rates and reduce errors, as measured by relative error discretisation in terms of L2 -norm and H1 -seminorm error.
STUDI PERBANDINGAN NILAI PENURUNAN (SETTLEMENT) DENGAN METODE ANALITIK, NUMERIK, SERTA PENGAMATAN LAPANGAN PADA PROYEK PLTGU SEMARANG
Tanah lunak memiliki daya dukung yang rendah sehingga memerlukan perbaikan untuk menghindari penurunan yang berlebihan. Penelitian ini membandingkan nilai penurunan tanah pada proyek PLTGU Semarang menggunakan metode analitik, numerik dengan PLAXIS 2D, serta pengamatan lapangan. Perbaikan tanah dilakukan dengan kombinasi prefabricated vertical drain (PVD) dan preloading untuk mempercepat proses konsolidasi. Metode penelitian terdiri dari tiga pendekatan utama: perhitungan analitik menggunakan metode Terzaghi, simulasi numerik dengan PLAXIS 2D, dan monitoring pengamatan lapangan dengan settlement plate serta piezometer. Simulasi dilakukan dengan variasi spasi pemasangan PVD, yaitu 100 cm, 110 cm, 120 cm, 150 cm, dan 200 cm, serta perbandingan dengan kondisi tanpa PVD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode analitik menghasilkan nilai penurunan sebesar 1,12 m, metode numerik PLAXIS 2D sebesar 1,64 m, dan hasil pengamatan lapangan sebesar 1,67 m. Perhitungan dengan metode Asaoka memprediksi nilai penurunan akhir sebesar 1,74 m. Analisis porewater pressure menunjukkan bahwa nilai dari PLAXIS 2D sebesar 50,68 kPa pada elevasi -5 m dan 150 kPa pada elevasi -15 m, yang dibandingkan dengan data pengamatan lapangan. Dari hasil penelitian, diketahui bahwa penggunaan PVD dengan spasi lebih rapat mempercepat waktu konsolidasi hingga 95%. Simulasi menunjukkan bahwa tanpa PVD, waktu konsolidasi mencapai 380 bulan, sedangkan dengan PVD pada spasi 100 cm hanya membutuhkan 2-3 bulan. Perbandingan antara metode analitik, numerik, dan pengamatan lapangan menunjukkan bahwa PLAXIS 2D dapat memberikan hasil yang lebih mendekati kenyataan dibandingkan metode analitik konvensional. Penelitian ini menegaskan bahwa kombinasi preloading dan PVD merupakan metode yang efektif dalam meningkatkan stabilitas tanah lunak dan mengurangi waktu konsolidasi. Hasil penelitian dapat menjadi referensi dalam desain perbaikan tanah dengan mempertimbangkan parameter geoteknik yang lebih akurat.
EVALUASI PERBANDINGAN DESAIN PERBAIKAN TANAH PADA ZONA TRANSISI ANTARA TIMBUNAN LAMA DAN TIMBUNAN BARU STUDI KASUS : JALAN TOL JUNCTION PALEMBANG
Jalan tol Junction Palembang direncanakan akan dibangun pada area yang berhimpitan dengan jalan tol yang telah beroperasi dalam periode waktu tertentu dan dengan penanganan soil improvement menggunakan vacuum preloading. Dalam hal meminimalisir dan menjaga kestabilan lereng tol operasi dan tetap dapat mengakomodir daya dukung tanah serta meminimalisir differential settlement pada pembangunan tol baru yang berhimpitan maka diperlukan analisa dan penentuan desain yang optimal pada zona- zona transisi antara soil improvement terhadap penanganan soil improvement pada tol yang telah beroperasi. Pada daerah – daerah tersebut jalan tol direncanakan akan merusak slope timbunan badan jalan pada tol yang telah beroperasi. Slope timbunan badan jalan yang kemungkinan dirusak tersebut diprediksi akan menimbulkan masalah stabilitas lereng, daya dukung tanah dasar dan penurunan tanah dasar. Desain rencana awal pada zona tersebut tidak dilakukan perbaikan tanah apapun dimana pada pelaksanaan Pembangunan tol yang lama dilakukan pelaksanaan dengan Vacuum Preloading, sehingga jika tidak dilakukan perbaikan tanah pada zona transisi Pembangunan tol yang baru tersebut akan mengakibatkan dan menimbulkan masalah stabilitas lereng dan penurunan tanah dasar tol yang baru. Menindaklanjuti hal tersebut perlu dilakukan perbaikan penanganan tanah pada zona transisi tersebut. Pada tahapan Analisa penelitian akan dilakukan Analisa daya dukung tanah pasca diberikan perkuatan pada zona – zona transisi pertemuan suatu bagian soil improvement dengan soil improvement yang lain ataupun suatu struktur tertentu. Pada tahap ini akan dilakukan perhitungan analisa beberapa metode yang digunakan meliputi perbaikan tanah vacuum preloading + tanpa penanganan, perbaikan tanah vacuum preloading + timbunan granular 1 m, perbaikan tanah vacuum preloading + CCSP, perbaikan tanah vacuum preloading + PVD Preloading + perbaikan tanah vacuum preloading + Pile Embankment CSP60 + Granular 1 m. Berdasarkan 5 (lima) case perbaikan tanah meliputi analisa berdasarkan kriteria penurunan pembangunan jalan tol meliputi 1 cm / 1 tahun dan atau 10 cm / tahun, differential settlement yang terjadi dan Nilai Faktor Keamanan (FK) terhadap Beban Lalu Lintas, Beban Statik dan Beban Gempa. Analisis dilakukan menggunakan metode numerik berbasis elemen hingga dengan perangkat lunak Plaxis 2D untuk membandingkan beberapa pendekatan. Zona transisi antara timbunan lama dan timbunan baru pada proyek Jalan Tol Junction Palembang menghadapi tantangan geoteknik yang signifikan, terutama terkait dengan stabilitas lereng dan differential settlement. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi berbagai metode perbaikan tanah guna menentukan solusi yang optimal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi Vacuum Preloading pada timbunan tol lama dan Pile Embankment CSP 60 cm + Granular 1 m pada timbunan tol baru memberikan hasil terbaik dengan nilai differential settlement antara timbunan lama dan timbunan baru sebesar 2,2 cm sehingga didapatkan kesimpulan pada pertemuan taper jalan tol lama dan jalan tol baru tidak mengalami differential settlement yang signifikan. Dari segi kriteria stabilitas memenuhi nilai faktor keamanan (FK) dengan rincian FK beban lalu lintas 2,7, FK beban statik 2,77 dan FK Beban Gempa 1,02 dimana masih memenuhi dari Persyatan Perencanaan yang diinginkan (FK Statik dan FK Lalu Lintas > 1,5 dan FK Gempa > 1) dan kriteria struktur (FK > 2,5). Kesimpulan penelitian ini menegaskan bahwa metode kombinasi tersebut efektif dalam mengurangi differential settlement dan meningkatkan stabilitas zona transisi antara timbunan lama dan timbunan baru.
PEMODELAN DAN SIMULASI NUMERIK RUANG BAKAR TURBIN GAS UNTUK ANALISIS CO-FIRING HIDROGEN
Peningkatan emisi gas rumah kaca global telah mendorong upaya mitigasi melalui Paris Agreement, yang diikuti oleh komitmen Indonesia dalam Nationally Determined Contributions (NDC) untuk menurunkan emisi karbon. Dalam transisi menuju energi baru terbarukan (EBT), gas turbin tetap memainkan peran penting sebagai sumber energi yang andal menghadapi intermittensi pembangkit EBT. Oleh karena itu, dekarbonisasi pembangkit gas turbin menjadi agenda penting, dengan salah satu solusinya adalah co-firing hidrogen sebagai bahan bakar rendah karbon. Penelitian ini memodelkan dan mensimulasikan pembakaran co-firing hidrogen dan gas alam pada turbin gas M701F4 PLTGU Tanjung Priok dengan variasi 7-20% dalam fraksi massa, menggunakan model ruang bakar dengan deviasi geometri 0,3 mm berdasarkan data pemindaian point cloud 3D. Hasil simulasi menunjukkan bahwa penambahan massa hidrogen dalam bahan bakar meningkatkan Turbine Inlet Temperature (T1T) hingga mencapai 1.583,53°C, serta memicu pembentukan hot spot di area combustor swirler dan meningkatkan kecepatan aliran hingga >4%. Peningkatan ini juga memperbesar entalpi pembakaran, yang secara teoritis menaikkan daya keluaran dari 261,69 MW pada 100% gas alam menjadi 350,76 MW pada campuran 20% massa hidrogen. Penambahan hidrogen secara efektif mengurangi emisi karbon dioksida (CO?) dari 4,25% menjadi 3,25%, tetapi menyebabkan kenaikan emisi nitrogen oksida (NOx) dari 233,98 ppm menjadi 385,17 ppm. Selain itu, secara ekonomi, penggunaan hidrogen meningkatkan beban komponen C hingga ±1,72 kali dibandingkan 100% gas alam. Namun, pemanfaatan nilai perdagangan karbon mampu menurunkan beban tersebut menjadi 1,63 kali. Temuan ini menunjukkan bahwa hidrogen memiliki potensi besar untuk mendukung dekarbonisasi pembangkit gas turbin, meskipun tantangan teknis, seperti peningkatan emisi NOx, serta evaluasi ekonomi perlu dioptimalkan untuk implementasi praktis.