邹德高，陈楷，刘锁，周扬

(1.大连理工大学 水利工程学院；海岸和近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116024；2.中国电建集团 华东勘测设计研究院有限公司，杭州 311122)

面板堆石坝由于可就地取材、经济、抗震性强等优点，一度成为坝工界青睐的首选坝型[1]，但其结构尺寸相差悬殊，面板最小厚度仅为0.3 m，与坝体整体尺寸差别数百倍至千倍之多。面板作为大坝最重要的结构，应力梯度高，应布置较密的网格[2]，且实际研究[3-4]表明，精细的网格密度将获得更合理的模拟结果。

有限单元法使用简便、通用性强、工程应用广[5]，是面板坝等岩土工程结构安全评价的有效技术手段，但该方法单元形式单一，平面网格严格限制为三角形和四边形单元，网格离散限制多，对复杂边界适应性较差[6]。尤其在尺度跨越大的面板坝工程精细化分析中，需消耗大量时间进行较为繁琐的人机交互前处理，一定程度上降低了自动化程度和分析效率[7-8]。近年来，Wolf等[9]提出了弹性的比例边界多边形有限元(scaled boundary polygon finite element method, SBPFEM)，该方法更加灵活自由，融合了边界元(boundary element method, BEM)和有限元法(finite element method, FEM)的优点，并规避了两者的不足，且已被证明精度和收敛性都高于多边形有限元的数值算法[10]，被学者们应用到多个领域：如电磁问题分析[11]、土与结构相互作用分析[12]、裂纹扩展分析[13-14]、面板动水压力研究[15-16]、三维复杂多面体应用[17-18]、波的传播问题分析[19]等。此外，为探索SBPFEM的非线性应用，Chen等[20]利用半解析的弹性解构造单元形函数，采用两套高斯点方案，实现了比例边界多边形有限元的非线性分析，并将其拓展于多孔介质动力液化分析[21]及三维弹塑性岩土工程应用[22-24]。……