在土木工程结构健康监测领域,各类基于光纤光栅的传感器成为应用前景最好的核心传感元件之一。相对应传统索力传感器而言,光纤光栅索力传感器具有重量轻、体积小及不受电磁干扰等优点,并且光纤光栅索力传感器尤为适用于恶劣环境中的长期实时监测中,其前景最具发展潜力。然而目前光纤光栅传感技术在国内还是较多地停留在实验室研究阶段。基于以上背景,依托于大连市体育馆结构健康监测项目,本课题开展了这一技术在土木工程领域实际工程的应用研究。本文对光纤布拉格光栅传感技术进行了深入的理论研究与分析,创新地提出光纤光栅索力传感器,研制出新型的光纤光栅索力传感器,并应用在大连市体育馆缆索索力监测项目中,得到了良好的经济效益和社会效益。本论文的结构如下：第一章为绪论。回顾了缆索索力长期监测技术的国内外研究现状,叙述各种测试方法及其优缺点,探讨光纤光栅传感在缆索索力监测中的可行性。重点介绍了光纤光栅传感器的优点与发展状态,指出了张力结构缆索索力监测的重要目的与意义,提出了本文的研究方向与内容。第二章讲述了光纤光栅智能材料的传感机理。基于摩擦端承桩原理,自行开发了微型光纤光栅应变传感器,通过标定试验验证了传感器的应变特性。通过调节封装工艺中的参数,可以改变传感器的应变灵敏度系数,不仅有效保护了裸光纤光栅,而且可以根据实际工程的需要改变光纤光栅传感器的增减敏系数。第三章主要内容为新型光纤光栅索力传感器的研制。根据传感器设计原则,针对裸光纤光栅对于应变的灵敏度远远高于其对于压力的灵敏度的特点,开发了一种基于两端夹持式的光纤光栅索力传感器,通过测量缆索锚头表面应变的方式间接测量缆索索力,对传感器的标定试验结果显示,这种光纤光栅索力传感器的线性相关度良好。最后对消除该传感器的偏心受拉和温度补偿提出了相应的改进方案。第四章介绍了光纤光栅索力传感器在大连体育馆缆索索力监测项目中的应用。详细介绍了传感器的布设方案、缆索张拉方案以及光纤光栅索力传感器对张拉过程的监测分析。通过对监测结果的分析,初步掌握了张力结构缆索的工作状态规律,为以缆索为主要受力构件的大型结构的安全监测、维护及其缆索部件的设计提供了宝贵的参考资料。