为确保地震发生时地铁车站结构的安全性，建立土体-地铁车站-轨道相互作用的三维精细化计算模型，分别输入水平单向地震波和三向地震波，探究地铁车站重要组成结构的应力、位移及加速度响应特性，对比分析两种地震形式下车站主体结构响应的异同。研究结果表明：两种工况下，柱结构应力值最大，三向地震工况下柱结构应力峰值响应较水平单向地震工况时显著增大，下层柱底部所受应力峰值最大；三向地震工况下中线处较早达到最大相对水平位移峰值，中线处相对水平位移大于其他位置相对水平位移，三向地震工况下相对水平位移大于水平单向地震工况下相对水平位移，且变化更为复杂；三向地震工况下各板的水平加速度峰值响应较水平单向地震工况时显著增大，顶板加速度放大系数最大，故各层板中顶板受地震影响最为严重。