本发明公开了一种叠环式空心扭剪设备及其压力补偿方法，设备包括叠环盒与空心扭剪系统，叠环盒包括薄膜、顶帽、基座、测力传感器以及多个内叠环、外叠环和限制柱；多个内叠环的外侧壁与多个外叠环的内侧壁之间形成放置空心圆柱土样的空腔，薄膜包裹于空心圆柱土样的内外侧；顶帽上设有进水口，基座上设有通水阀门。压力补偿方法包括试验过程中同步调整内、外压力室水压至设定水压以抵消空心圆柱土样因受反压与施加的轴力而对内、外叠环产生的压力，且保证测力传感器所测压力值与所施加轴向压力值的比值不小于90％。本发明可使土样在不产生大变形的不同饱和状态下进行多重液化试验，最大限度消除土样与叠环间因接触摩擦而产生的边壁效应。