重要建筑结构的老化伴随着结构智能化的发展趋势,令健康监测的重要性愈发凸显。光纤光栅传感器以其优异特性成为目前结构健康监测的主要技术手段之一,在各个领域得到了广泛应用。工程结构服役时间长,光纤光栅传感器为实现结构全寿命监测,需要其在长期荷载作用下仍能保持良好性能,而传感器的疲劳可靠性也日益成为制约其工程化应用的关键问题。对此,本文研制了一款高抗疲劳封装光纤光栅应变计,以GFRP材料封装光纤光栅,并以夹片式锚具作为GFRP中心件夹持构件,对应变计进行静态性能标定与疲劳试验研究,并采用支座焊接方式将应变计安装于结构表面,对结构整体进行疲劳性能匹配试验。主要研究内容如下:(1)高抗疲劳封装光纤光栅应变计开发。以GFRP材料封装光纤光栅作为应变计中心件,采用夹片式锚具作为应变计夹持构件,运用新型夹片设计概念,增强夹片变形协调性,避免GFRP封装的中心件受损。通过理论推导、静载试验、有限元模拟验证了此种结构的锚固效果,适合应用于应变计结构。对制作完成的应变计进行基本性能测试。通过静态拉伸试验测试应变计基本性能参数(包含量程、线性度、灵敏度和重复性等),应变计基本性能良好,适用于工程结构监测。(2)高抗疲劳封装光纤光栅应变计疲劳性能研究。通过加速疲劳试验研究在不同工况下应变计自身抗疲劳性能。试验证明应变计各项性能参数均满足结构长期安全监测需求,具有较高的抗疲劳能力。并根据试验数据拟合应变计疲劳寿命曲线,为应变计剩余寿命预报及更换提供参考。(3)高抗疲劳封装光纤光栅应变计与结构疲劳性能匹配试验。以钢板作为结构基体,采用焊接的安装方式将所开发的应变计布设于结构表面,对应变计与结构基体一同进行疲劳作用,验证了应变计在结构基体疲劳破坏前均能保持良好性能,实现结构全寿命覆盖监测。