参数设置
有义波高 H_s
m
由谱定义的代表波高（最大波的约 1.6 倍）
峰值周期 T_p
s
JONSWAP 频谱的峰值周期
水深 d
m
构件直径 D
m
构造形状
代表性 C_D / C_M 范围因形状而异
阻力系数 C_D
粗糙 1.0-1.2／光滑 0.65／海洋生物附着时增加
惯性系数 C_M
理想势流为 2.0，光滑面为 1.6
没水高度 z
m
波浪荷载积分的有效水中长度
计算结果
—
波长 λ (m)
—
最大水质点速度 u_max (m/s)
—
阻力/单位长 (kN/m)
—
惯性力/单位长 (kN/m)
—
全波浪荷载 (kN)
—
KC 数
—
海面与没水构件 — 水质点轨迹·力矢量
传播中的线性波与没水圆柱（夹套腿）。蓝箭头＝惯性力 F_i，红箭头＝阻力 F_d，白点＝水质点轨迹。KC 数表示主控模式。
波周期内的荷载时程 — F_drag·F_inertia·F_total
KC 数 vs 构件直径 D — 域判定
理论·主要公式
$$F = \rho C_M V \dot u + \tfrac{1}{2}\rho C_D A |u|u,\qquad KC = \frac{u_{max} T}{D}$$
第一项＝惯性力（与流体加速度成正比），第二项＝阻力（与速度平方成正比，符号由 |u|u 保持）。ρ＝海水密度 1025 kg/m³，C_M＝惯性系数（粗糙圆柱 2.0），C_D＝阻力系数（粗糙圆柱 1.0-1.2，光滑 0.65），V＝单位长排除体积，A＝单位长投影面积。
$$u_{max}=\omega\,\tfrac{H_s}{2},\qquad \dot u_{max}=\omega^{2}\,\tfrac{H_s}{2},\qquad \lambda=\tfrac{2\pi}{k},\quad k=\tfrac{\omega^{2}}{g}\ (\text{deep water})$$
线性波理论（Airy 波）给出的水面（z=0）处水质点速度和加速度的最大值。深海近似 k=ω²/g，ω=2π/T。Stokes 5 阶等高阶理论会使峰值增加 10-30%，但与 KC、C_D 选取的不确定性相比属次要。
$$F_{total}/L = \sqrt{F_{drag}^{2}+F_{inertia}^{2}}\quad (\text{quadrature sum at peak})$$
惯性力与阻力相位相差 90°，故其峰值的平方和平方根接近时程中的最大荷载值。严格上应按时程评估合成波形。