本发明涉及土木工程领域，具体公开了一种基于模态刚度等效的随机几何缺陷建模方法。该方法通过几何缺陷函数表达式计算频域缺陷幅值，生成几何缺陷频谱图；基于此确定能量比β，将对应的前n阶谐波幅值频域转换时域生成随机几何缺陷；统计时域随机几何缺陷在时域沿特定维度上的分布模态；基于分布模态和时域随机几何缺陷幅值，确定截面几何样式，计算截面模态等效刚度；选定与截面模态等效刚度相同或相近的同类型截面及其尺寸，实现考虑随机几何缺陷的精细模型构建。本发明在保证精度的前提下将几何缺陷与截面模态刚度建立有效联系，解决了几何缺陷在数字孪生中的高效与精细化建模。