设计了一种在钢绞线中心丝上设置凹槽、在中心丝张拉持荷状态下于凹槽中嵌入光纤光栅(FBG)传感器的智能钢绞线, 使FBG传感器在服役前产生一定的压应变, 以解决FBG传感器封装存活率低以及监测量程不够的问题。理论分析了嵌入式FBG传感器与基体之间的应变传递率, 对凹槽的截面尺寸、传感器的黏结长度以及封装材料的弹性模量提出了设计要求。以中心丝持荷值为变化参数, 对FBG智能钢绞线进行不同监测量程的张拉实验。结果表明, 实验数据具有良好的线性度和重复性; 当中心丝持荷值达到中心丝极限承载力的30%以上时, FBG传感器的监测量程接近钢绞线的极限张拉力, 从而实现对钢绞线全生命周期的监测。

针对裸光纤布拉格光栅应变监测量程或精度有限的问题，提出了一种灵敏度系数可调光纤布拉格光栅应变传感器的设计方法。理论和实验研究了该方法在增大光纤布拉格光栅应变监测量程或提高精度方面的性能，并以此研制了基片表面粘贴式和FRP封装式两种封装结构的灵敏度系数可调应变传感器。理论分析并实验标定了传感器的灵敏度系数。最后，对传感器理论和实验灵敏度系数误差进行了分析，指出了改进的方向。实验结果表明：两种封装结构的大量程传感器的量程分别增加了243%和126%，高精度传感器的精度提高至0.51 με和0.52 με。传感器标定实验表明，两种封装结构的传感器都有很好的线性度和重复性，相关系数达到0.999以上。

为了解决实际工程应用中光纤光栅和分布式布里渊共线技术测试应变的绝对温度补偿方法成本较高、不易布设等问题,采用光纤布里渊和布喇格光栅共线技术应变感知的温度互补偿方法,通过感知探头——双光纤光栅-纤维增强复合智能筋的室内和户外温度补偿试验探讨了该方法的有效性和适用性。结果表明,该方法可以实现光纤布里渊和光纤光栅的准分布式温度互补偿,误差低于8%,在工程接受范围内。此外,该技术还能同时给出应变和温度双参量测试结果,简化了传感系统,降低了布设成本,适合实际工程应用。

针对目前钢拉杆构件缺少施工荷载下的内力测试和服役期间的长期监测手段问题，采用玻璃钢封装技术研制开发出一种新型的基于光纤光栅绝对测量传感技术的高耐久性智能钢拉杆。在理论屈服荷载85%的拉伸荷载下，智能钢拉杆感知的应变具有很好的线性度和重复性，由其得到的测试杆力与实验张拉力吻合良好，误差在4%以内。该智能钢拉杆具有抗电磁干扰、传感距离长、成本低、耐腐蚀、绝对测量等优点，既可以方便给出任何阶段的受力状态，也可以作为一个大应变式荷载传感器对其相邻的结构进行荷载监测，适合用于恶劣服役环境下的钢拉杆工程结构。

针对布里渊分布式传感技术在实际工程应用中的测试信号受外界环境干扰从而影响测试精度的问题，本文提出采用小波信号处理方法对布里渊分布式光纤传感技术的实测信号进行滤噪处理，并以基于布里渊光纤传感技术的实体智能拉索的应变测试数据进行了验证。实验结果表明，该信号处理方法可以有效的消除测试应变中的噪声，提高了索力测试精度，滤噪前后拉索总平均测试索力相对于控制索力的最大相对误差分别为8.8%和5.1%，适合对含噪布里渊传感测试信号进行的滤噪处理。

研究了光纤Bragg光栅在钢筋混凝土结构应变监测中的应用.对其应变、温度灵敏系数进行标定,将其埋设在钢筋混凝土梁内,实现对结构内部应变的监测,并对其工作状态做出评价.实验结果与理论值、传统监测手段监测结果一致.研制出一种钢管封装Bragg光栅温度传感器监测温度,对光纤Bragg光栅的应变与温度的同时测量进行了研究.

提出了一种光纤光栅(FBG)的毛细钢管封装工艺,并通过材料试验和水浴法试验对其应变与温度传感特性进行了研究.与裸光纤光栅的测试结果比较表明,毛细钢管封装工艺基本不改变光纤光栅的应变传感特性,但是温度灵敏度系数提高了约2.5倍.经过该工艺封装的光纤光栅可以探测识别1 με与0.05℃的应变与温度变化.