La tecnología de evaluación de daños basada en vibraciones es un tema candente en la ingeniería aeroespacial, la ingeniería civil y la ingeniería mecánica. En este artículo, se propone un enfoque de evaluación de daños utilizando un análisis de flexibilidad dinámica en múltiples etapas para el monitoreo de la seguridad estructural. El método propuesto consta de tres etapas. El contenido de la Etapa I es determinar el número de elementos dañados en la estructura mediante el rango del cambio de flexibilidad dinámica. El contenido de la Etapa II es determinar las ubicaciones de los daños mediante el rango mínimo de las matrices de correlación de flexibilidad. Finalmente, las extensiones de los daños de esos elementos dañados se calculan en la Etapa III. El enfoque propuesto utiliza plenamente la capacidad de filtrado del análisis de rango de matrices para el ruido de datos. Se utilizan una estructura de truss de 27 barras y una estructura de marco de acero como ejemplos numéricos y experimentales para demostrar el método propuesto, respectivamente. A partir de los resultados numéricos y experimentales, se encuentra que los daños en la estructura pueden ser identificados con éxito a través del análisis de flexibilidad dinámica en múltiples etapas. Mediante un estudio comparativo, se ha encontrado que el método propuesto tiene una capacidad antirruido más poderosa y una mayor precisión de cálculo que el método de flexibilidad generalizada. El método propuesto puede ser una herramienta prometedora para la evaluación de daños estructurales.