本发明涉及持载构件的自然暴露实验装置，包括用于支撑试件的反力架、用于给试件加载的加载装置以及测试装置，试件为长条形试件，若干个试件并排放置于反力架上，反力架分别支撑试件的两个位置，加载装置位于反力架的两个支撑位置之间，加载装置施加给试件一个与重力方向相同的力，测试装置包括压力传感器和数显式应变计，压力传感器位于加载装置与试件之间，用于测试试件受到的压力，数显式应变计位于试件的受拉部位，用于测量试件的受拉部位的变形情况。本发明能够实现多种环境下持载构件的自然暴露实验，通用性好，适用范围广；能够同时对多个试件实施相同环境与荷载共同作用下的自然暴露实验，以便于对其长期力学性能的统计分析。