本发明公开了一种结构表面用光纤光栅应变传感器，金属薄片由三个方向的薄片分支组成，相邻的两个薄片分支之间的角度为45°，三个薄片分支位于同一平面，光纤光栅采用一根双光栅光纤和两根单光栅光纤，双光栅光纤由大波长光栅和小波长光栅构成，双光栅光纤及两根单光栅光纤各设置于一个薄片分支的凹槽内，金属管与设置有双光栅光纤的薄片分支的外端相连，小波长光栅穿设于金属管内，三个铠装光缆分别套设于双光栅光纤和两根单光栅光纤上，该发明结构合理，可实现结构某点三个方向的应变监测，同时得到外围环境的温度变化，避免额外设置温度传感器，传感器整体结构简单，制作容易，安装步骤简单，成本低，可用于复杂情况下的预监测。