师 琪，任 亮，尤润州，王嘉健

(1.大连理工大学光电工程与仪器科学学院，辽宁大连 116024；2.大连理工大学土木工程学院，辽宁大连 116024)

0 引言

螺栓连接具有拆卸简单、连接可靠、承载力高等优点，是日常生活中最常见的连接方式，被广泛应用于各种大型工程应用中。然而，螺栓连接部位在一个完整的结构体系中属于较为薄弱的部分，在实际工程应用中由于振动、荷载的存在，以及结构服役过程中的各种其他因素综合作用下，会使得螺栓产生轴向松动[1-3]，从而对结构产生重大影响，降低结构可靠度和稳定性，产生较大的安全隐患。因此，需要对螺栓的预紧力进行监测提高结构可靠性，保证结构安全。

有关螺栓预紧力的监测，目前国内外已经有许多相关研究。近年来，随着各种技术的发展，提出了各种螺栓预紧力的监测方式[4-6]，常见的几种监测方式有：利用各种结构参数分析结构的振动信号分析法[7-10]；将压电材料粘贴在螺栓上，利用压电材料的特性变化来监测力的压电阻抗法[11-14]；利用超声波的飞行时间、回波等对螺栓进行检测的声弹效应法[15-19]；利用压电材料驱动和传感特性的压电有源传感法[20-24]等。但是，这几种方法存在无法实时监测，监测环境易受现场施工情况限制等问题。使用光纤光栅(FBG)传感器能够有效地解决实时监测的问题，利用光纤光栅传感器与螺栓结合进行螺栓预紧力监测是目前应用在螺栓预紧力上的新监测方法[25]。

FBG传感器因体积小、抗电磁干扰能力强、测量精度高等独特优势，已经被广泛应用于各种大型结构的健康监测[26-30]，大量应用证明了利用光纤光栅制作的各类传感器能够有效地对结构进行实时监测。……