随着光纤光栅传感技术的迅速发展,光纤光栅传感器由于其具有灵敏度高、抗电磁干扰、体积小、可构建准分布传感网络、耐腐蚀等优点,十分适合于建筑结构的健康监测。增材制造技术俗称3D打印技术,是近30年来得到快速发展的一种先进制造技术,其优势在于三维结构的快速和自由制造。本文提出了一种基于增材制造技术的光纤光栅传感元件的封装方法,设计了两类光纤光栅应变传感器并利用增材制造技术进行封装,推导了其应变传递机理并分析了应变传递率的影响因素,进行了传感器相关性能试验测试,根据实验结果比较了不同设计参数对传感器性能的影响,所完成的工作具体如下:阐述了光纤光栅的构成和其传感机理,建立了在轴向力作用下的光纤光栅应变和温度传感模型,提出了光纤光栅温度补偿方法和应变传感器标定方法。提出一种基于增材制造的光纤光栅应变传感器封装新方法,对光纤光栅应变传感器的各种封装方式进行了比较,分析了引入增材制造技术对光纤光栅传感器封装的优势。分别开发了参数化的夹持式增材制造光纤光栅应变传感器、表面粘贴式增材制造光纤光栅应变传感器,并分别对不同参数的两种传感器开展了标定实验,得到其应变-波长变化曲线,根据标定结果给出了传感器静态特性指标,比较了不同参数设计对传感器静态特性的影响。将夹持式增材制造光纤光栅应变传感器应用在内嵌钢筋的复材约束混凝土柱轴压性能试验中,监测试验加载过程中混凝土柱表面轴向应变变化情况,与应变片测量结果进行对比分析。针对应用增材制造技术的光纤光栅应变传感器应变传递特性进行分析,通过对光纤与增材保护层微元体受力分析及建立变形协调条件,推导了增材保护层内外表面应变传递率公式,并分析不同增材模量、封装半径、封装距离、夹持距离对增材制造光纤光栅应变传感器应变传递率的影响。本研究引入了增材制造技术和参数化设计用于光纤光栅应变传感器的研发设计中,使传感器设计更加灵活、易于定制,且避免了以往传感器胶结段气泡缺陷的产生。为光纤光栅应变传感器优化设计、灵敏度调节、新型封装方式提供了可参考的理论基础与案例分析。