光纤光栅传感技术就其本身而言已相当成熟，国内外从事光纤光栅传感技术研究和应用的科研工作者数以万计，相关论文数千篇，涵盖光纤光栅的形成机理、制作方法、传感理论、应变传递原理、不同物理量传感原理、实际工程应用等领域，并取得大量的研究成果。据统计，目前现有成果绝大多数仅限于把光纤光栅传感器作为一种替代电阻应变片等传统传感器为对象进行研究，但针对集应变感知和受力于一体的结构健康监测新型建筑材料的研制和应用研究为数不多。本文通过用直径为5mm的纤维增强树脂光纤光栅智能复合筋（FRP-OFBG筋）替换普通钢绞线中丝，制备了直径为15.2mm新型FRP-OFBG智能钢绞线，并将该智能钢绞线作为预应力筋成功实现预应力混凝土梁健康监测进行研究。本文的主要研究内容有：　　 (1)本文分析了光纤光栅应变传感原理，根据光纤光栅工作时不受环向压力，仅产生轴向应变的性质简化了因轴向应变引起波长变化的表达式；根据光纤光栅所接受的温度发生变化，会引起光纤的折射率变化以及光栅栅距的变化的性质，简化了因光纤光栅所接受的温差变化引起波长变化的表达式，并同时考虑轴向应变与温度变化时而引起的光栅波长变化的通用表达式。　　 (2)通过用纤维增强树脂光纤光栅智能复合筋（FRP-OFBG筋）替换普通钢绞线中丝制备了新型FRP-OFBG智能钢绞线。将智能钢绞线置于3m拉索试验钢架台座上进行了静载试验，在5次循环加载后于第6次加载至破断。研究发现，智能钢绞线的感知线性度和重复性均较好，其承载力比不计FRP-OFBG筋强度的钢绞线的承载力略大，破坏形式为FRP-OFBG筋达到极限应力破坏后，钢绞线不滑丝并在中间位置破坏，可实现智能钢绞线破断的全过程监测，其最大应变可达9500με以上，是一种集应变感知和受力于一体的结构健康监测建筑材料。　　 (3)以普通钢绞线、CFRP-OFBG智能钢绞线以及GFRP-OFBG智能钢绞线为预应力筋分别制作2根UPPC梁为研究对象，进行受弯性能的静载试验。研究了预应力智能钢绞线锚固时的瞬时预应力损失；研究了以智能钢绞线作为预应力筋的UPPC梁的受弯性能；研究了结构构件下智能钢绞线应变传感与电阻应变片的应变传感精度差异。结果表明，通过光纤光栅测量预应力筋的预应力损失更为准确；以智能钢绞线作为预应力筋对UPPC梁的受弯性能几乎没有不良影响；结构构件下智能钢绞线应变传感精度与材性试验时的传感精度趋于一致。　　 (4)本文以国内相关文献大量试验为基础，根据理论计算和专家经验，探讨了UPPC梁健康监测力学模型建立、并推导出基于光栅波长变化△λB为唯一变量的UPPC梁无粘结预应力筋极限应力实用计算公式，经过与文献试验、本文试验的实测值与计算值比较值，计算结果是令人满意的。特别指出，光栅波长变化△λB值恰好是本文研制的智能钢绞线输出的动态的唯一量值，代入实用计算公式即可获得相应的UPPC梁无粘结预应力筋应力，将其与不同阀值下预应力筋极限应力值进行对比，即可实现对UPPC梁的核心材料——无粘结预应力筋的健康状态进行实时监测，进而为对整根UPPC梁健康状态的实时评估提供重要参考。