本发明提供了一种含宏观缺陷的高速铁路衬砌结构气动荷载响应重现实验方法，包括：衬砌围压装置；脱空衬砌模型，管壁的内部设有变温管，固定设置于衬砌围压装置内部底壁；激振器，能够向脱空衬砌模型施加振动荷载；多个加速度传感器；变温装置，与变温管相连接，能够改变脱空衬砌模型的温度；气动装置固定架，设置于衬砌围压装置的上部开口；伸缩电机，通过伸缩连接杆连接有能够进入脱空衬砌模型内部的气动塞；气动控制装置，能够驱动伸缩电机运动以向脱空衬砌模型的施加气动荷载；信息采集控制系统，与激振器、变温装置、加速度传感器及气动控制装置相连接，能够控制变温装置、激振器和气动控制装置并采集加速度传感器传送的数据。