持续下挠是大跨混凝土箱梁桥的主要病害特征。由于箱梁的空间复杂性，近年来一些无法由传统分析方法解释的裂缝不断从对桥梁的检查中被发现，不能排除正是由于这些未被注意到的裂缝导致结构的下挠。而对这些超出设计预期的裂缝进行识别与机理研究对传统理论分析框架提出挑战。为解决这一问题，文章提出一种基于精细有限元模型-空间网格模型(SLGM)，结合三层应力指标系统(T-LSIS)的裂缝统一识别理论分析框架，并以大跨径混凝土多箱室箱梁桥为实际背景，开展全面的裂缝识别与开裂机理研究。研究考虑不同荷载因素、环境温度场模式、箱梁“框架效应”对结构抗裂性能的影响，并将识别的裂缝位置及形态与现场实测数据进行了对比，讨论并解析实桥不同裂缝的开裂机理及其核心影响因素。结果表明：基于SLGM和T-LSIS分析框架能够实现对实桥裂缝位置和形态的统一识别，包括传统方法无法解释的一些裂缝。此外，内外温差效应对箱梁的抗裂性能影响显著，对“框架效应”的忽略是导致箱梁腹板产生超出设计预期的开裂的核心原因。