一种多层导线结构的梯度分布式夹持实验测试用接头装置，属于电力输送相关零部件领域，包括连接装置和固定装置。连接装置包括厚壁半圆壳和高强度螺栓，两个厚壁半圆壳通过螺栓固定拼接；固定装置包括厚壁半圆壳和圆形钢圈，通过圆形钢圈起初步固定作用；连接装置和固定装置通过螺栓固定后，使连接装置、固定装置和碳纤维复合芯的轴线在同一水平面。固定装置放置在碳纤维复合芯导线试件两端，外表面两端压制环形沟槽，嵌入圆形钢圈使两块厚壁半圆壳合并。本发明固定装置内采用等长度多梯度设计，利于无缝隙对接碳纤维复合芯导线端部；固定装置内部梯度结构上设计环形倒三角形倒刺，利于分梯度夹持碳纤维复合芯导线各层构件，防止与碳纤维复合芯导线主体脱离。