本文以武汉某地铁换乘车站为研究对象，在国内外关于地铁车站研究成果的基础上，结合有限元理论知识，运用大型有限元分析软件ANSYS对该地铁车站进行三维有限元分析计算，模拟了车站的整个施工过程，验算了车站主体结构的抗浮稳定性，同时，分不同工况分析计算了车站主要构件的受力情况，并利用有限元软件MIDAS做了辅助计算，验证了计算结果的合理性，为地铁车站的设计工作提供有力的依据和指导。通过分析计算，得到如下研究成果：（1）建立了地铁车站整体空间的三维有限元模型，并借助ANSYS软件特有的“单元生死”功能，结合车站的实际施工顺序模拟了整个施工过程；（2）验算了车站一期施工范围和3、7号线主体结构的抗浮稳定性，包括安全系数的计算、抗拔桩桩身轴力及对抗拔桩的增设分析；（3）车站结构各层板、柱、梁的内力计算，并利用有限元分析软件MIDAS进行板的平面辅助计算，通过对比分析两种软件的计算结果，验证了计算的合理性；（4）根据相关文献并结合车站场地的实际情况，分析了基床系数在长期条件下的变化，对车站结构受力产生的影响；（5）从整体变形特点、分期施工影响等方面对车站结构做了整体分析，并针对分析结果，提出了几点车站结构施工的建议。