本发明公开了一种隧道管片纵向力模拟施加装置及其方法，包括由两根相互平行的纵向拉杆、两块横向夹板和若干个锁紧螺母组成的口字型构件，特点是纵向拉杆由若干根纵向标准杆和一根纵向调节杆通过连接套筒依次连接而成，纵向标准杆上设置有膜式应变片；锁紧螺母上设置有伺服液压动力旋转机构和扭矩传感器，横向夹板的内侧面与隧道管片的环向侧壁之间设置有内设补偿油缸的应力分散块，补偿油缸的顶部设置有压力传感器，隧道管片的环向接缝之间设置有环缝压力应变片；膜式应变片、扭矩传感器、压力传感器和环缝压力应变片分别连接控制器，控制器反馈控制连接伺服液压动力旋转机构和补偿油缸，优点是真实模拟管片实际受力情况。