本发明涉及一种模拟盾构隧道环缝力学性能的试验装置及试验方法，其中模拟盾构隧道环缝力学性能的试验装置包括试验台座、设在试验台座上的衬砌环和纵向加载装置，所述试验台座包括台座底板和间隔竖直设在台座底板上的两平行台座反力板，所述衬砌环包括若干组并排贴近的同轴等径的环圈，在各个环圈的外周箍设有环向抱箍索，所述纵向加载装置具有两组，分别包括呈锥斗形的刚性加载环和布设在刚性加载环大端端面上的分布式弹簧，通过千斤顶施加顶推（拉）力，由分布式弹簧转换为作用在衬砌上的不均匀压（拉）力，实现盾构隧道纵向压（拉）弯加载；以上三者共同作用，可方便地实现拉压弯剪组合作用下的环缝力学性能测试。