高速飞行器钛合金壁板在热环境下刚度会发生改变，严重影响其模态特性。针对此问题，首先，分析了四边简支的钛合金加筋壁板在常温下的模态和热屈曲特性；其次，探讨了均匀热环境对固有频率的影响、材料刚度和附加几何刚度对加筋壁板热刚度的贡献以及固有振型的“演变”现象；最后，研究了非均匀热环境对钛合金加筋壁板热模态的影响规律。结果表明：在均匀温度下，加筋壁板数值模型具有对称性，导致其2阶和3阶临界屈曲温度和固有频率相同，且在热环境的影响下，2阶和3阶固有振型会发生演变现象；加筋壁板前4阶固有频率均表现为先减小再增加的变化趋势，各阶固有频率最低点主要受1阶临界屈曲温度的影响；相对于材料刚度，热应力导致的附加几何刚度是加筋壁板热模态的主要影响因素；在均匀和非均匀温度场下，热环境对固有频率的影响趋势大致相同；非均匀温度场对低阶频率的影响较小，而对高阶固有频率影响较大。