近年来,随着盾构法在我国区间隧道施工中的广泛应用以及浅埋暗挖法在地铁车站建设中所占的比例越来越大,盾构区间施工和地铁车站施工的矛盾日益突出,表现为施工速度不协调,施工相互干扰大,无法发挥盾构法施工的优势,同时也增加了工程造价。本文依托盾构法扩挖建造地铁车站的综合技术研究课题,以北京地铁工程为背景,主要进行了盾构扩挖修建地铁车站的盾构管片的受力研究。本文首先分析总结了盾构隧道衬砌设计理论的发展历史和目前国内外常用的盾构衬砌的设计理论。在此基础上,针对CRD扩挖修建暗挖塔柱式地铁车站的方案,采用国内6m直径的钢筋混凝土盾构隧道管片,利用壳—弹簧—接触计算模式的地层—结构模型对施工方案进行了3D的数值模拟,以及利用独立建模耦合法的降温法模拟预应力。分析过程中主要考虑了盾构管片的接头效应,重点分析了盾构隧道管片衬砌的三维内力状态,及预应力对盾构隧道管片受力的影响规律。通过分析,针对施工过程的关键结构部位提出了建议。这些结论为今后工程的设计和施工提供了重要的理论依据,具有一定的指导意义。