本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种竖曲线上曲线变宽的板桁组合结构及其设计方法。该板桁组合结构包括两根间隔设置的弦杆以及设置在其间的钢板梁，按照节间间距在板桁组合结构中心线上设置特征点，在板桁组合结构的曲线变宽弯折处，通过特征点做法线得到与初始弦杆中心线的弦杆中线交点，将弦杆中线交点连接作为最终弦杆中心线，在弦杆中线交点处做最终弦杆中心线的法线或角平分线，并在最终弦杆中心线的法线或角平分线上设有弦杆节点横隔板，以弦杆节点横隔板与弦杆内侧腹板的交点和板桁组合结构中心线上的对应特征点做连接线，在连接线上设有节点横梁。能够解决现有技术中现有的板桁组合结构不适用于曲线变宽的钢桁拱桥的问题。