本发明提出了一种动态加载下光纤光栅传感器应变与温度混叠信号解耦方法，属于智能材料与结构的健康监测技术领域。包括如下步骤：步骤一、构建分布式光纤光栅传感器应变与温度监测系统；步骤二、被测结构光纤光栅传感器应变与温度混叠响应信号的实时监测与采集；步骤三、光纤光栅传感器应变与温度混叠响应信号的特征提取与分析：采用解析模态分解方法对信号S进行分解；采用快变信号表征动态载荷所引起的应变，慢变信号表征结构温度变化信息；步骤四、被测结构应变与温度监测信息重构。本发明仅需使用一根光纤光栅传感器，可以实现应变与温度混叠信号解耦。