输气管道是连接全国输送资源的大动脉,是我国能源工业必不可少的基础设施,是国家经济发展中重要的支撑,因此研究采空区埋地管道动态特性具有重要意义。本文以采空区埋地管线系统中裸露在自然环境中的输气管道为研究对象,研究温度对其振动特性的影响。主要研究内容包括:(1)考虑温度影响下,建立采空区裸露输气管道振动微分方程;(2)将裸露管道分为三种工况,研究温度改变量及几何参数对管道振动特性的影响。本文首先利用达朗贝尔原理并采用考虑温度影响的本构关系建立了管道振动微分方程,进而导出了管道内力和内力矩的表达式,得到了以位移表示的管道振动偏微分方程。其次根据裸露管道两端的实际情况,将裸露管道分为三种工况:简支工况、悬臂工况和固支工况。在每种工况下,根据其边界条件,确定相应的振型函数,进而求得其质量矩阵、刚度矩阵、振动常微分方程组以及频率方程。最后通过数值方法计算了各种模型下管道长度、管道壁厚、管道外径以及温度改变量对裸露的输气管道振动特性的影响。本文通过研究温度变化量以及几何参数对裸露输气管道振动特性的影响,得出了如下结论:(1)在简支工况下,温度改变量对管道的第一阶和第二阶固有频率影响较小,对第三阶和第四阶固有频率影响较大,尤其温度改变量超过200C时其影响尤为显著。(2)在悬臂工况下,温度改变量对第一阶固有频率影响较小,对第二阶、第三阶和第四阶固有频率影响较大;在此工况下,几何参数影响最为显著。(3)在固支工况下,温度改变量对各阶固有频率均有影响,对第四阶固有频率的影响最大。(4)管道固有频率均随着温度改变量的升高而减小。(5)管道振型能较好反映其振动形态,可为输气管道的支护提供重要参考。