本文旨在研究一种锚杆轴力监测装置。锚杆锚固技术在我国的矿井巷道支护、边坡稳定和深基坑维护、岩土工程、隧道及洞体支护、坝基桥基和塔基锚固等工程中得到广泛的应用。但是由于工作环境非常恶劣,锚杆经常受到富含各种矿物质的地下水腐蚀以及邻近区域采矿扰动等的影响。这些影响经常导致锚固锚杆的断裂,给岩土工程造成潜在的事故隐患。但至今没有一种无需能源供应,无需信号激发、接收、传输与处理系统,无需后续人工复检,对锚杆的锚固质量不会产生损害,安装简单、方便,能够对整个锚杆支护工程进行长期有效、低成本、准确的监测装置,使本课题成为具有挑战性的课题之一。本文研究了一种由加载体、承载体、保护罩、压敏显色剂构成的活塞式锚杆轴力监测装置,该装置安装于锚杆托盘与螺母之间。依据锚杆的轴力状态的不同,在保护罩上标示出与轴力状态相对应的显色范围,工作人员可以通过观察该装置保护罩上的变色区域来推断锚杆的轴力状态。首先,本文对锚杆端部受拉力时做了理论研究,推导出锚杆剪应力与轴力的分布规律,并定义了锚杆三种不同的受力状态。其次,本文研究并确定了活塞式锚杆轴力监测装置中的加载体、承载体、保护罩与压敏显色剂这四个构件的材料,并设计加载体、承载体、保护罩这三个构件的结构,通过ANSYS软件对该装置进行非线性接触仿真分析,确定加载体、承载体、保护罩这三个构件的基本尺寸,压敏显色剂的显色压强,相互接触构件之间的摩擦系数以及重要尺寸的公差。最后,本文依据ANSYS软件的计算结果,在活塞式锚杆轴力监测装置的保护罩接触面上标示出与锚杆三种不同的受力状态相对应的压敏显色剂显色范围。最后本文完成了活塞式锚杆轴力监测装置研究与设计。通过ANSYS软件平台对该装置的结构进行仿真分析,证明该装置结构合理,可以到达预期的效果。