一种双螺母约束式防松螺栓结构，包括：螺栓、主螺母、副螺母和可形变的限位销；所述螺栓由螺栓头、第一螺杆和第二螺杆组成，所述第一螺杆设于螺栓头与第二螺杆之间，所述第一螺杆的直径大于所述第二螺杆；所述主螺母上设置有主法兰盘；所述副螺母上设置有副法兰盘；所述主法兰盘和所述副法兰盘上开设有孔；所述主螺母旋入所述第一螺杆、所述副螺母旋入所述第二螺杆后，所述限位销插入所述主法兰盘和副法兰盘的开孔处。本发明提供双螺母约束式防松螺栓结构，通过主螺母上的主法兰盘、副螺母上的副法兰盘和限位销的配合约束，使副螺母已经完成预拧紧的条件下，主螺母不能发生转动，从而实现防松目的。