一种盾构隧道结构模型的水压模拟装置，采用二条以上的环箍钢绞线箍在水平放置的结构模型的外表面，对其施加均匀的径向压力；同时，张拉钢绞线贴于结构模型表面的同一半圆弧侧，并从结构模型表面的另一侧对张拉钢铰线施加拉力，从而对结构模型的半圆弧侧施加非均匀的径向压力；均匀及非均匀径向压力迭加，即模拟出盾构隧道结构模型所承受的灯泡形水压。再测出结构模型相应力学参数，送分析处理计算机进行处理。该装置实现了对盾构隧道结构模型在水下所受到的灯泡形水压的模拟，可实现各种盾构隧道结构模型在不同水位条件下的力学试验，为水下盾构隧道结构的设计和施工提供科学的试验依据，以保证隧道的建设和营运安全。