近年来体育文化产业蓬勃发展,其配套的基础设施建设也进入了高速发展期。临时设施中塔架结构在大型体育赛事的场地建设中具有很高的应用价值,在复杂山地、严寒、风荷载等环境条件以及结构施工安装误差等人为因素影响下,临时设施中的塔架结构存在巨大的损伤隐患。针对临时设施中的塔架结构安全评估需求,迫切需要高效、快速、准确的检测方法,但目前的检测方法存在局部性、单一性、检测速度慢、效率低下等问题。因此,基于结构振动信息的全局损伤检测方法由于其速度快、效率高、范围广等优势,受到了众多专家学者的青睐。其中,基于时间序列的时域分析检测方法具有较强的适用性,该方法通过时间序列模型提取结构振动信息中的相关特征信息来检测结构损伤。目前,时间序列损伤检测方法的研究对象大多是结构线性损伤,然而结构在实际使用过程中出现的损伤,很多都具有非线性特征,所以研究非线性损伤检测方法更具实用价值。本文的结构非线性损伤检测方法主要基于AR（Autoregressive Model）残差和KL（Kullback-Leibler cross entropy）信息距离理论,该方法首先对结构加速度响应进行AR建模,再通过KL信息距离来评判未损伤状态和待检状态AR残差的分布差异,以此来达到损伤检测的目的。本文首先通过三层框架结构试验来检验基于AR残差和KL信息距离损伤检测方法的有效性,并引入可靠性较强的AR/ARCH非线性损伤检测方法与本文方法做对比,结果表明本文方法具有较强的非线性损伤识别和定位能力且检测性能优于AR/ARCH非线性损伤检测方法。随后,本文利用八层剪切型结构的数值模拟再次验证了基于AR残差和KL信息距离的非线性损伤检测方法的可靠性。最后,为了研究该方法对转播塔结构的非线性损伤检测性能,将其应用于转播塔损伤检测试验中,结果表明该方法可以准确识别非线性损伤并确定损伤位置,具有较高的工程应用价值。