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En este trabajo se analizan y evalúan las técnicas globales más comunes para identificar daño en estructuras, mismas que están basadas en la interpretación de las vibraciones mecánicas y de los cambios que muestran éstas. Con base en esto, se plantearon dos métodos innovadores que resultaron ser más efectivos para la detección de daño y se diseñó un procedimiento que sea aplicable para la evaluación estructural de un puente atirantado con monitoreo remoto. Para determinar el arreglo experimental y la técnica de mayor sensibilidad se desarrollaron varias pruebas de simulación y experimentales. Para ello, se analizaron distintos tipos de daño y ubicaciones, y luego se evalúo la capacidad para detectar daño utilizando el criterio de aseguramiento modal coordenado, el cambio en la forma de los modos de vibración, el cambio en la curvatura de los modos de vibración, el cambio en la pendiente de los modos de vibración y el cambio en el área de los modos de vibración de cada una de ellas; siendo estas dos últimas las técnicas desarrolladas durante este trabajo de investigación. Se encontró que la sensibilidad de las técnicas depende de la posición e incertidumbre de los sensores, la ubicación del daño y el ruido electrónico. De estudios de simulación y las pruebas experimentales se pudo concluir que todas las técnicas presentan mayor sensibilidad cuando se utilizan configuraciones de sensores por pares. Una vez evaluadas las técnicas de detección de daño con los estudios de simulación por elemento finito y las pruebas controladas de laboratorio, se utilizó un modelo de elemento finito calibrado del puente Río Papaloapan para probar los métodos simulando un escenario de daño para un puente real.